ES2288049B1 - Sistema de reutilizacion de agua en instalaciones que contengan dispositivos de refrigeracion. - Google Patents
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Abstract
Sistema de reutilización de agua en instalaciones de limpieza industrial de material textil. El sistema consiste en la acumulación en un depósito (5) del agua excedente procedente de los sistemas de refrigeración de las máquinas de lavado en seco (1) y de los generadores de vapor (2). El depósito presenta una sonda (6) de nivel variable conectada a una electroválvula (7) que abre o cierra el circuito de agua general de la red (16). El agua acumulada se pone en circulación por medio de una electrobomba (11) y se reutiliza en otros elementos de la instalación de limpieza tipo: máquina de lavado en húmedo (12), planchas (14), desmanchadoras (15), etc.., y/o se aprovecha para otras instalaciones de índole industrial, agrícola (riego, lavado de vegetales) o doméstica (cisternas de retretes (17)). El ahorro de agua puede alcanzar hasta un 38% y el de electricidad oscila entre 8-10%, al estar el agua acumulada a una temperatura media entre 25º y 40°C, lo que acorta los programas de lavado y el consumo de las máquinas de lavado en húmedo y/o de las lavadoras domésticas.
Description
Sistema de reutilización de agua en
instalaciones que contengan dispositivos de refrigeración.
La invención se adscribe de forma no exclusiva
al sector de la limpieza industrial a gran escala de materiales
textiles tales como vestidos y trajes, mantelerías, ropa de cama,
cortinas, etc... en los que se requiere un elevado consumo de
agua.
En la actualidad la lavandería industrial
(tintorería) requiere una maquinaria cuyos dispositivos de
refrigeración en las máquinas de lavado en seco y/o de generación
de vapor, consumen cantidades elevadas de agua. Buena parte de esta
agua va a ser desechada y vertida a la red de alcantarillado.
El agua comienza a ser un bien escaso en muchos
países con claros procesos de desertización territorial. El ahorro
en el consumo de agua, se ha convertido en dichos países en uno de
los fines preferenciales de los gobiernos. Existen en el Estado de
la Técnica descritos dispositivos de ahorro de agua en dispositivos
de lavado, por ejemplo de bandas de tejido (ES2040819), que
consisten en secciones de tratamiento superpuestas, en cuya parte
más inferior se acumula un agua de lavado que es recirculada a cada
sección de tratamiento.
La recirculación es el principio economizador
del consumo de agua que también se describe en WO02/08508. En el
esquema de reciclado descrito en la susodicha patente, el agua de
lavado industrial se purifica y el agua residual se evapora y
purifica reciclándose ambas.
También en el ámbito doméstico se describen
dispositivos de reutilización de agua como el descrito en
ES2193889. En la mencionada patente, todos los desagües domésticos
(fregaderos, lavabos, duchas, bañeras, lavadoras, lavavajillas,
etc..), tras ser filtrados y/o depurados, pasan a un depósito con
válvula antirrebosamiento y conexión a la red general para entrada
de agua. El agua reciclada contenida en dicho depósito, sola o
mezclada con agua de la red general, suministra agua de riego y/o
el agua de llenado de las cisternas de los retretes. Este
dispositivo de reciclado de aguas domésticas, con múltiples
variantes, está ampliamente descrito en el estado de la técnica.
US5496468 describe, por ejemplo, un dispositivo similar en el que el
reservorio a donde confluyen todas las aguas usadas, presenta una
estructura multicameral concéntrica, con orificios que permiten el
paso de una cámara a otra desde la salida por el eje central de las
aguas usadas hasta la periferia. Este dispositivo permite la
filtración del agua usada y su consiguiente purificación ya durante
el proceso de acumulación y almacenamiento. En GB2271372 se
describe también un dispositivo similar en el que se dispone un 2º
tanque suplementario para casos de alto reciclaje que colmen el
primer depósito o depósito principal. WO97/33676 describe otra
variante de este mismo dispositivo que incorpora bombas que dirigen
el agua reciclada a cada aplicación de uso (cuartos de baño o
riego), estando el tanque de acumulación de agua residual
enterrado. US5106493 describe en detalle un dispositivo de
reciclado de aguas domésticas, controlado por un microprocesador
que abre o cierra sincrónicamente, según las necesidades, las
electroválvulas que operan los flujos de agua del dispositivo.
ES2114764 describe incluso la posibilidad de clorar el agua
reciclada, previo a su nuevo uso.
En general, los sistemas descritos en el estado
de la técnica, reciclan el agua residual producida en el ámbito
doméstico con aplicaciones limitadas (riego y relleno de cisternas
en los retretes en la mayoría de los casos), debido a que la carga
contaminante de las aguas recicladas, incluso con los tratamientos
de purificación y/o filtración a la que es sometida, es excesiva
para permitir su uso en otras aplicaciones. El sistema de
aprovechamiento de excedentes de agua de la invención, en las
instalaciones de limpieza industrial de textiles, es un sistema
alternativo a los descritos, especialmente diseñado a la limpieza
industrial o semi-industrial y que supone en parte
un reaprovechamiento del agua utilizada en los mismos que vuelve a
ser usada para limpieza industrial de textiles o prendas,
especialmente para las unidades de planchado, desmanchado y de
lavado húmedo, eventualmente presentes en estas instalaciones de
limpieza industrial. Pero, además de este reaprovechamiento, el
dispositivo de la invención permite la reutilización de este agua y
su aprovechamiento en otros aparatos, aplicaciones o funciones
industriales, agrícolas o domésticas, que la necesitan y que puedan
conectarse al dispositivo. Aparatos que, en el estado de la
técnica, son donadores de aguas residuales a reciclar según los
dispositivos descritos en dicho estado de la técnica, en la
invención van a ser aparatos receptores del agua reciclada a partir
del agua excedente de los procesos de limpieza industrial,
especialmente de limpieza en seco.
La invención básicamente se describe en la
reivindicación 1. Consiste en un sistema de aprovechamiento de agua
de instalaciones de limpieza industrial de textiles, que consiste en
acumular en un depósito de forma controlada el agua excedente de
los dispositivos de refrigeración de los diferentes constituyentes
de estas instalaciones y reutilizar dicho agua excedente en otros
elementos de la instalación de limpieza industrial diferentes a los
dispositivos de refrigeración que producen dicho excedente de agua.
El concepto de reutilización también comprende el aprovechamiento
de dicho agua acumulada en otras instalaciones industriales,
agrícolas o domésticas que requieran agua, con la excepción de los
elementos que suministren agua para consumo humano o animal y que
puedan acoplarse a la instalación de limpieza industrial. Además de
las instalaciones de limpieza industrial de textiles.
El agua reutilizada en la presente invención va
a proceder de 2 posibles fuentes, alternativa o conjuntamente:
- a)
- De la refrigeración de las máquinas de lavado en seco.
- b)
- Del enfriador del generador de vapor. El generador de vapor se utiliza para las máquinas de planchado y de desmanchado existentes en las tintorerías o industrias de limpieza industrial en general.
El agua se va a reutilizar en las máquinas de
lavado en húmedo, en las planchas y desmanchadoras de tintorerías.
Es posible aprovechar el agua almacenada también en otras
instalaciones industriales, que se encuentren conectadas o
acopladas al sistema de la invención, en instalaciones agrícolas,
para riego, por ejemplo o en instalaciones domésticas, tales como
instalaciones sanitarias de cisternas de retretes. En general el
agua puede aprovecharse para cualquier uso excepto para consumo
humano o animal.
El agua procedente de la máquina de lavado en
seco y/o del generador de vapor se va a almacenar en un depósito
que tiene al menos un sensor de nivel mínimo y al menos un sensor
de nivel máximo. Dicho depósito va a estar conectado tanto a la red
general de suministro de agua potable, como a la salida general de
alcantarillado, como a los puntos de reutilización o de
aprovechamiento de agua (cisternas de retretes, riego, lavadoras,
planchas y desmanchadoras de tintorería, etc...). Los sensores
máximo y mínimo van a actuar sobre una electroválvula que abre o
cierra el aporte de agua de la red general.
Con el sistema de la invención se consiguen
importantes ahorros, tanto en el consumo de agua, como en el de
electricidad al estar el agua reutilizada a una temperatura cercana
a la temperatura requerida por las máquinas de lavado en húmedo o
las lavadoras domésticas, según el programa de lavado
utilizado.
En una realización preferida de la invención
(Fig. 1) el agua a reutilizar, proviene de la refrigeración de las
máquinas de lavado en seco (1), por una parte y del enfriador de
los generadores de vapor (2) por otra. Las tuberías utilizadas en
el sistema (3) de la invención con las tuberías plásticas
utilizadas habitualmente en este tipo de instalaciones. En cualquier
caso, la tubería preferida en la invención sería la de tubo de
cobre o tubo flexible tricapa para presión de 18 mm de sección, sin
excluir cualquier otra tubería comercial, como las tuberías
convencionales a base de PVC.
En la entrada del depósito (5) de acumulación de
agua a reutilizar, se dispone una válvula antirretorno (4). La
capacidad del depósito dependerá de cada tipo de instalación. Los
cálculos de la invención se han realizado para un depósito de 750 l
de capacidad. El material en que está hecho el depósito no es
determinante para la invención. Preferentemente se ha utilizado un
depósito de plástico. En dicho depósito existe una sonda multinivel
(6) acoplada a una electroválvula (7) de 24 V con transformador
eléctrico de 220/24 V. Esta sonda va a flotar según el nivel que
alcance el agua acumulada en el depósito dando una señal de nivel
de agua dentro del mismo conectada a la electroválvula. La sonda
marca un nivel mínimo que hace que la electroválvula se abra en el
sentido de entrada de agua de la red general de suministro (16).
Esta electroválvula, si el sistema funciona de forma eficiente, va
a estar gran parte del tiempo cerrada, al no necesitarse, salvo en
alguna ocasión de forma excepcional, aporte de agua extra de la red.
La sonda marca también un nivel máximo que cierra la
electroválvula. Para evitar el desbordamiento en momentos de máximo
almacenaje sin reciclado del agua, el depósito se construye con un
rebosadero (8) en la cota máxima de llenado, con salida directa al
alcantarillado (13). Existe también una salida por su parte
inferior, con una llave de corte (9). Esta llave se dispone también
por razones de seguridad, especialmente cuando la instalación de
limpieza industrial no va a utilizarse, particularmente los fines
de semana y durante las vacaciones. Además, en caso de avería aguas
abajo, esta llave de corte permite la reparación y el mantenimiento
de los diferentes elementos del dispositivo, especialmente de la
electrobomba. El agua a reutilizar se encuentra en el depósito a
una temperatura que oscila entre 25-40ºC. En
realidad, el agua llega al depósito a una temperatura de
45-50ºC, aunque dicha temperatura nunca superó los
36ºC en la parte baja del depósito por donde sale. La temperatura se
puede regular en función de la altura a la que dispongamos la sonda
de nivel mínimo, por las corrientes de convección. También, de
forma opcional, se puede disponer un sensor de temperatura en el
depósito, conectado también a la electroválvula, de forma que si la
temperatura supera un determinado umbral, aquélla se abra y deje
penetrar en el depósito agua de la red, fría, lo que reducirá la
temperatura media del agua acumulada.
El agua a reutilizar va a salir por la parte
inferior del depósito. Dicha salida se controla mediante la llave
de paso (9) y mediante una válvula antirretorno (10) se impide su
vuelta al mismo. El agua a reutilizar se lleva a los puntos de
reaprovechamiento o reutilización mediante una electrobomba (11) de
1,5 Kw. La presión de bombeo varía en función de cada instalación.
La electrobomba utilizada alcanza los 6 Kg, pero se ha estimado que
la presión óptima de trabajo oscila entre 2-3 Kg.
Los puntos de reaprovechamiento de agua son principalmente las
máquinas de lavado en húmedo (12).
En otra realización preferida de la invención
(Fig. 2), aplicable a instalaciones de limpieza industrial de
textiles, particularmente en limpieza en seco y tintorerías sin
generador de vapor y con planchas autónomas, el sistema de
reutilización del agua de la invención se simplifica, al ser la
fuente de agua excedente únicamente las máquinas de lavado o
limpieza en seco (1). En esta 2ª realización, el agua excedente del
dispositivo de refrigeración de la máquina de lavado en seco (1),
se conecta directamente con el depósito (5) mediante la válvula
antirretorno (4) dispuesta en su entrada. El resto del dispositivo
se corresponde con el ya descrito. La temperatura del agua en el
depósito es similar a la anterior realización.
Asimismo, al ser los elementos más consumidores
de agua las máquinas de lavado húmedo, el agua se reutiliza en
ellas (12), o bien, en las planchas (14) y desmanchadoras (15),
autónomas. Por último, el agua a reutilizar se puede usar en el
llenado de cisternas de retretes (17), para riego o incluso en
lavadoras de uso doméstico.
En el sistema de la invención, con una máquina
de lavado en seco y un generador de vapor, se ha conseguido un
ahorro de agua de, al menos, un 38%, sobre la misma instalación de
limpieza en seco, con los mismos componentes, sin el sistema de
reutilización de agua. A este ahorro en el consumo de agua, que
lleva parejo el correspondiente ahorro económico, se añade el
ahorro eléctrico (8-10%) que se produce en las
lavadoras de lavado húmedo acopladas en su entrada de agua al
sistema de la invención. La temperatura requerida en los programas
de lavado más comunes utilizados en este tipo de lavadoras, oscila
entre 40-60ºC. Para llegar a estas temperaturas los
programas de lavado que las utilizan tienen una duración media de
unos 45 min, ya que el agua de la red tiene que calentarse,
mediante resistencias de 12 Kw de consumo eléctrico, hasta dicha
temperatura. Con el dispositivo de la invención el tiempo medio de
los programas de lavado pasa a oscilar entre 30-35
min lo que representa entre 20-33% de ahorro de
tiempo, con los consiguientes efectos en optimización de la carga
de los procesos de lavado industrial y el efecto añadido de un
menor consumo de electricidad ya que los ahorros de tiempo se
producen en la etapa de calentamiento del agua, al entrar el agua a
reutilizar a una temperatura próxima a la requerida por las
máquinas de lavado en húmedo.
Otra realización preferida de la invención
consiste en parametrizar todos los componentes del dispositivo:
flujos de entrada y salida de agua por cada componente, valores de
temperatura, tiempo de residencia en el refrigerador, señales de
nivel máximo y mínimo en el depósito, alarmas por
malfuncionamiento, etc.. y mediante un microprocesador, efectuar un
control remoto del dispositivo, mediante PLC. De esta forma, el
propio dispositivo puede enviar y recibir mensajes, vía móvil, por
ejemplo, lo que optimiza sus funcionamiento en tiempo real y
permite su operación remota.
La invención, por consiguiente, permite un
ahorro de agua y de electricidad en todas aquellas industrias
relacionadas con la limpieza industrial de textiles: tintorerías,
limpieza en seco, limpieza de alfombras, lavandería industrial,
limpieza de cortinas, limpieza de tapicerías, lavanderías de
hostelería, de hospitales, etc... pero también puede ser de
aplicación en actividades que empleen cámaras de refrigeración,
etc..., en general que tengan dispositivos de refrigeración que
generen excedentes de agua.
Fig.1: Muestra un esquema del dispositivo o
dispositivo de la invención con máquina en seco y
generador de vapor:
generador de vapor:
- 1.-
- Máquina de lavado en seco
- 2.-
- Generador de vapor
- 3.-
- Intercambiador de calor
- 4.-
- 1ª Válvula anti-retorno
- 5.-
- Depósito
- 6.-
- Sonda multinivel
- 7.-
- Electroválvula
- 8.-
- Rebosadero del depósito
- 9.-
- Llave de corte
- 10.-
- 2ª Válvula antirretorno
- 11.-
- Electrobomba
- 12.-
- Máquina de lavado en húmedo
- 13.-
- Alcantarillado
- 14.-
- Plancha
- 15.-
- Desmanchador
- 16.-
- Agua de la red general de suministro
- 17.-
- Cisterna de retretes
Línea continua: conducciones agua; Línea
discontinua: conducción eléctrica.
Fig. 2: Muestra un esquema del dispositivo o
dispositivo de la invención sólo con máquina en seco. La numeración
se corresponde con la de la Fig. 1.
Claims (9)
1. Sistema de reutilización de agua de
instalaciones que contengan al menos un dispositivo de
refrigeración, que consiste en acumular en un depósito (5), de
forma controlada, el agua excedente en dichos dispositivos de
refrigeración y reutilizar dicho agua acumulada en otros elementos
de la instalación diferentes a los dispositivos de refrigeración
que producen dicho excedente de agua y/o aprovechar dicho agua
acumulada en cualquier otra instalación que la requiera,
industrial, agrícola o doméstica, que se acople a la susodicha
instalación generadora de agua, con la excepción de las
instalaciones que suministren agua para consumo humano o
animal.
2. Sistema según la reivindicación 1
caracterizado porque la instalación cuyos dispositivos de
refrigeración producen los excedentes de agua a acumular y
reutilizar es una instalación de limpieza industrial de textiles y
los dispositivos de refrigeración son, preferentemente, los
existentes en las máquinas de lavado en seco (1) y/o los generadores
de vapor (2).
3. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 o 2 caracterizado porque la acumulación
controlada del excedente de agua se lleva a cabo en un depósito
(5), que presenta una sonda multinivel (6), con sensores de niveles
mínimo y máximo, cuyos valores abren o cierran una electroválvula
(7) de suministro de agua de la red general (16), presentando
también dicho depósito una llave de paso (9) en su parte inferior,
por donde va a salir el agua a reutilizar y una salida de rebosadero
(8) en su parte superior conectada a la red de alcantarillado
(13).
4. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque el agua a
reutilizar se encuentra en el depósito a una temperatura que oscila
entre 25-40ºC.
5. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque en las
conducciones de entrada y salida al depósito, se disponen sendas
válvulas antirretorno (4, 10).
6. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque los
elementos de la instalación donde se reutiliza el agua generada
como excedente por los dispositivos de refrigeración, son
preferentemente, máquinas de lavado húmedo (12), planchas (14) o
desmanchadoras (15).
7. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque las otras
instalaciones industriales, agrícolas o domésticas, acopladas a la
instalación donde se genera agua por los dispositivos de
refrigeración son, entre otros, lavadoras domésticas, cisternas de
retretes (17), dispositivos de riego y dispositivos de lavado de
frutas, verduras y hortalizas.
8. Sistema de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque la
temperatura del depósito (5) puede medirse mediante una sonda
térmica permitiendo la información recogida por dicha sonda abrir la
electroválvula (7) y suministrar agua fría de la red (16) a dicho
depósito (5).
9. Sistema de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque los
diferentes parámetros que intervienen en el sistema, entre otros:
flujo y temperatura del agua proveniente de los dispositivos de
refrigeración, temperatura del agua en el depósito, niveles del
agua, máximo y mínimo, en dicho depósito, requerimientos de
suministros de flujo y temperatura del agua de las máquinas de
lavado en húmedo, planchas, desmanchadoras, así de cómo de
cualquier otra instalación industrial, agrícola o doméstica,
acoplada a la instalación generadora de agua excedente, se
controlan mediante un microprocesador, preferentemente un PLC, que
pueda ser operado de forma remota.
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2004
- 2004-03-23 ES ES200400710A patent/ES2288049B1/es not_active Withdrawn - After Issue
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