ES2856866T3 - Sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación - Google Patents

Sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación Download PDF

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Abstract

Uso de un sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación, que comprende al menos un dispositivo de producción de agua, donde el dispositivo de producción de agua comprende un cuerpo de unidad (1) y un sistema de refrigeración, el sistema de refrigeración comprende evaporadores (3) y un condensador (4) y que comprende un depósito colector de agua (2), los evaporadores (3) están dispuestos en las caras laterales del cuerpo de unidad; el depósito colector de agua (2) está dispuesto en la parte inferior del cuerpo de unidad (1) y situado por debajo de los evaporadores (3), el condensador (4) está dispuesto en la parte superior del cuerpo de unidad; el aire exterior entra en el cuerpo de unidad (1) a través de los evaporadores (3) situados en las caras laterales del cuerpo de unidad (1) y luego sale de las salidas de aire (101) en la parte superior del cuerpo de unidad (1) a través del condensador (4), el dispositivo de producción de agua comprende una unidad de control, la unidad de control comprende un controlador, un sensor de temperatura y un sensor de humedad, y el extremo de salida del sensor de temperatura y el extremo de salida del sensor de humedad están conectados con el controlador; el condensador (4) comprende una pluralidad de ventiladores, y un circuito de accionamiento de los ventiladores está conectado con el controlador, caracterizado por el hecho de que el controlador determina el número de ventiladores que deben encenderse de acuerdo con los datos recogidos por el sensor de temperatura y el sensor de humedad y los ventiladores son accionados por un motor de frecuencia variable, y el controlador ajusta la velocidad de rotación de los ventiladores de acuerdo con los datos recogidos por el sensor de temperatura y el sensor de humedad.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Campo técnico
[0001] La invención se refiere a sistemas de producción de agua, en particular al uso de un sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación.
2. Descripción de la técnica relacionada
[0002] Los recursos de agua dulce existentes que pueden ser utilizados fácilmente por seres humanos provienen principalmente de ríos, lagos y aguas subterráneas poca profundas; los recursos de agua dulce son deficientes debido al gran consumo, y los recursos de agua limpia en lugares con abundante electricidad y energía también son relativamente deficientes y deben ser ahorrados y protegidos debido a la grave contaminación y la distribución regional extremadamente desequilibrada; los recursos de agua ya han sido recursos valiosos para los seres humanos, y los problemas de los recursos de agua se han convertido incluso en una gran estrategia en relación con el desarrollo sostenible de la economía y la sociedad nacionales, y la estabilidad política duradera.
[0003] La US 2006/101838 A1 se refiere a un condensador de agua que incluye un ventilador que extrae una corriente de aire primaria a través de un evaporador refrigerante aguas arriba, a través de un intercambiador de calor aire-aire y, en una forma de realización, también un intercambiador de calor aire-agua que usa agua fría recogida como condensado del evaporador, donde la corriente de aire se enfría previamente pasando a través del intercambiador de calor aire-aire y el intercambiador de calor aire-agua antes de entrar en el evaporador donde la corriente de aire se enfría más por debajo de su punto de condensación para condensar humedad en el evaporador para la recogida de gravedad. El evaporador se enfría mediante un circuito de refrigerante cerrado. El condensador refrigerante para el circuito de refrigerante cerrado puede emplear el ventilador que extrae la corriente de aire a través del evaporador o un ventilador separado, los cuales extraen una corriente de aire auxiliar separada de la corriente de aire a través del evaporador a través de un colector por el cual tanto la corriente de aire auxiliar como la corriente de aire a través del evaporador, o solo la corriente de aire auxiliar, son guiadas a través del condensador y el ventilador correspondiente.
[0004] La US 2010/083676 A1 se refiere a un aparato y a un método para extraer agua del aire en el que un sistema de refrigeración incluye un elemento de enfriamiento para condensar agua a partir del aire. Un primer recipiente de agua define un volumen interno. El primer recipiente de agua almacena el agua recogida del elemento de enfriamiento. Un dispositivo de ozono genera ozono dentro del volumen interno del primer recipiente de agua. El dispositivo de ozono proporciona el ozono al agua para resistir bacterias y contaminantes.
[0005] En determinadas áreas remotas, áridas y en dificultad donde los recursos de agua limpia son extremadamente difíciles de obtener y existe escasez de recursos de agua, es difícil instalar tuberías de distribución largas para el suministro de agua potable a larga distancia, o transportar agua potable de ida y vuelta a través de las instalaciones de transporte sin considerar los costes de transporte, o montar grandes sistemas de optimización de la calidad del agua y, en consecuencia, el coste de agua potable segura se vuelve extremadamente alto; además del alto coste de agua potable, los cambios en la calidad del agua o la contaminación secundaria pueden ser causados por el suministro o el transporte a larga distancia y, en consecuencia, las personas no pueden beber directamente el agua de manera segura.
[0006] Además, aunque las demandas personales de agua potable de las personas en la vida diaria no son definitivamente enormes (las demandas personales son diferentes según las diferentes áreas, los diferentes climas y los diferentes entornos), los requisitos de saneamiento, limpieza, esterilidad y no toxicidad del agua potable son altos; una solución para la producción de agua potable pura a costes razonables en lugares donde se dispone de energía y electricidad es un problema significativo que requiere una solución urgente.
BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN
[0007] Para resolver los problemas técnicos, la invención, como se define en la reivindicación 1, proporciona el uso de un sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación para producir agua potable limpia por medio de energía.
[0008] Según el esquema técnico adoptado por la invención para resolver los problemas, el sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación para usarse en la invención comprende al menos un dispositivo de producción de agua, donde el dispositivo de producción de agua comprende un cuerpo de unidad 1 y un sistema de refrigeración, donde el sistema de refrigeración comprende evaporadores y un condensador, y que comprende un depósito colector de agua, donde los evaporadores están dispuestos en las caras laterales del cuerpo de unidad; el depósito colector de agua está dispuesto en la parte inferior del cuerpo de unidad y situado por debajo de los evaporadores, y el condensador está dispuesto en la parte superior del cuerpo de unidad; el aire exterior entra en el cuerpo de unidad a través de los evaporadores situados en las caras laterales del cuerpo de unidad y luego sale de las salidas de aire en la parte superior del cuerpo de unidad a través del condensador, y el dispositivo de producción de agua comprende una unidad de control, la unidad de control comprende un controlador, un sensor de temperatura y un sensor de humedad, y el extremo de salida del sensor de temperatura y el extremo de salida del sensor de humedad están conectados con el controlador; el condensador comprende una pluralidad de ventiladores, y un circuito de accionamiento de los ventiladores está conectado con el controlador, donde el controlador determina el número de ventiladores que deben encenderse de acuerdo con los datos recogidos por el sensor de temperatura y el sensor de humedad y los ventiladores son accionados por un motor de frecuencia variable, y el controlador ajusta la velocidad de rotación de los ventiladores de acuerdo con los datos recogidos por el sensor de temperatura y el sensor de humedad.
[0009] Según el sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación, el dispositivo de producción de agua comprende pantallas de filtro dispuestas en los lados externos de los evaporadores, y el aire exterior entra en el cuerpo de unidad a través de las pantallas de filtro y los evaporadores.
[0010] Según el sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación, el extremo frontal y el extremo posterior del cuerpo de unidad están sellados, y los evaporadores están dispuestos en los dos lados del cuerpo de unidad.
[0011] Según el sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación para usarse en la invención, el dispositivo de producción de agua comprende una unidad de control, la unidad de control comprende un controlador, un sensor de temperatura y un sensor de humedad, y el extremo de salida del sensor de temperatura y el extremo de salida del sensor de humedad están conectados con el controlador; el condensador comprende una pluralidad de ventiladores, y un circuito de accionamiento de los ventiladores está conectado con el controlador; el controlador determina el número de ventiladores que deben encenderse de acuerdo con los datos recogidos por el sensor de temperatura y el sensor de humedad.
[0012] Según el sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación para usarse en la invención, los ventiladores son accionados por un motor de frecuencia variable, y el controlador ajusta la velocidad de rotación de los ventiladores de acuerdo con los datos recogidos por el sensor de temperatura y el sensor de humedad.
[0013] Según el sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación, el dispositivo de producción de agua comprende una bomba de agua, y un circuito de accionamiento de la bomba de agua está conectado con el controlador; la unidad de control comprende un sensor de nivel de agua, el sensor de nivel de agua está instalado en el depósito colector de agua, y el extremo de salida del sensor de nivel de agua está conectado con el controlador; el controlador enciende o detiene la bomba de agua de acuerdo con los datos recogidos por el sensor de nivel de agua.
[0014] El sistema de purificación del aire y de producción de agua de condensación comprende una unidad de control principal y una pluralidad de dispositivos de producción de agua, y los controladores de los dispositivos de producción de agua están conectados con la unidad de control principal.
[0015] El sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación mencionado se puede usar según la invención para producir agua potable pura a costes razonables en lugares donde se dispone de energía y electricidad y supera la dificultad del agua potable para áreas áridas remotas que carecen de fuentes de agua.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS DIVERSAS VISTAS DE LOS DIBUJOS
[0016] Se proporciona una descripción detallada adicional de la invención con dibujos adjuntos y los modos de ejecución específicos de la siguiente manera.
La figura 1 es una vista exterior de un dispositivo de producción de agua para usarse en una forma de realización de la invención; y
La figura 2 es una vista seccional transversal del dispositivo de producción de agua para usarse en la forma de realización de la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
[0017] Un sistema de purificación del aire y de producción de agua de condensación para usarse en una forma de realización de la invención comprende una unidad de control principal y una pluralidad de dispositivos de producción de agua.
[0018] Como se muestra en la figura 1 y la figura 2, el dispositivo de producción de agua comprende estructuralmente un cuerpo de unidad 1, un depósito colector de agua 2, pantallas de filtro de metal 5, una bomba de agua 6, una unidad de control y un sistema de refrigeración.
[0019] Un controlador del dispositivo de producción de agua está conectado con la unidad de control principal del sistema de producción de agua.
[0020] El sistema de refrigeración comprende un compresor, una válvula de estrangulación, evaporadores 3 y un condensador 4, donde los evaporadores 3 están dispuestos en los dos lados del cuerpo de unidad 1, y el extremo frontal y el extremo posterior del cuerpo de unidad 1 están sellados; el depósito colector de agua 2 está dispuesto en la parte inferior del cuerpo de unidad 1 y situado por debajo de los evaporadores 3, y el condensador 4 está dispuesto en la parte superior del cuerpo de unidad 1.
[0021] Las pantallas de filtros de metal 5 están dispuestas en los lados externos de los evaporadores 3, el aire exterior entra en el cuerpo de unidad 1 a través de las pantallas de filtro de metal 5 y los evaporadores 3, y luego sale de las salidas de aire 101 en la parte superior del cuerpo de unidad 1 a través del condensador 4; cuando el aire pasa a través de los evaporadores 3, el calor es absorbido por los evaporadores, la temperatura disminuye drásticamente, el vapor de agua en el aire se condensa en gotas de agua y las gotas de agua gotean hacia un colector de agua por debajo.
[0022] La unidad de control comprende un controlador, un sensor de nivel de agua, un sensor de temperatura y un sensor de humedad, donde el extremo de salida del sensor de temperatura y el extremo de salida del sensor de humedad están conectados con el controlador. El condensador 4 comprende una pluralidad de ventiladores 401, los ventiladores 401 son accionados por un motor de frecuencia variable, y un circuito de accionamiento del motor de frecuencia variable está conectado con el controlador. Un panel de control 102 del dispositivo de producción de agua está dispuesto en el extremo frontal del cuerpo de unidad 1.
[0023] Un circuito de accionamiento de la bomba de agua 6 está conectado con el controlador. El sensor de nivel de agua está montado en el depósito colector de agua 2, y el extremo de salida del sensor de nivel de agua está conectado con el controlador.
[0024] El sistema de purificación del aire y de producción de agua de condensación para usarse en la forma de realización de la invención está compuesto por una pluralidad de dispositivos de producción de agua que operan de forma independiente, el número de dispositivos de producción de agua combinados se puede determinar de acuerdo con los requisitos y el sistema pueden producir 10.000-1.000.000 litros de agua cada día según el número de dispositivos de producción de agua.
[0025] Cada dispositivo de producción de agua para usarse en la forma de realización de la invención está controlado por una unidad de control, las señales de producción, operación y alarma de cada dispositivo de producción de agua se resumen todas en una unidad de control principal de una sala de control central, y todos los dispositivos de producción de agua son coordinados de manera flexible, segura y respetuosa con el medio ambiente por la unidad de control principal de la sala de control central en un modo de ahorro de energía.
[0026] La unidad de control de cada dispositivo de producción de agua controla la función de producción de agua de acuerdo con las diferentes condiciones de trabajo en el ambiente externo, los datos detectados por los sensores de humedad y los sensores de temperatura se resumen en los controladores, y los controladores ajustan la cantidad de aire controlando el número (generalmente de uno a tres) de ventiladores operativos y la velocidad operativa de los ventiladores para que se obtenga la cantidad óptima de producción de agua, y para que el agua se produzca a través de la purificación y condensación del aire en el estado más ecológico y de ahorro de energía. Cuando la humedad del ambiente externo es baja, se disminuye la velocidad o el número de ventiladores, e incluso se detienen los ventiladores; cuando la humedad del ambiente externo es alta, se incrementa la velocidad o el número de ventiladores.
[0027] Según la forma de realización de la invención, los evaporadores están dispuestos en los dos lados del cuerpo de unidad de cada dispositivo de producción de agua, y las pantallas de filtro de metal están dispuestas en la capa externa de cada dispositivo de producción de agua, de modo que se aísla la arena y el polvo ordinarios, se protegen los evaporadores y se mejora la calidad de producción de agua; los evaporadores de los dos lados purifican y condensan el aire de acuerdo con la cantidad de aire para la producción de agua, y luego el agua condensada se recoge a través de los colectores de agua por debajo de los evaporadores; cuando los niveles de agua de los colectores de agua alcanzan determinados valores, las señales son emitidas por los sensores de nivel de agua y transmitidas a los controladores, luego la unidad de control principal de la sala de control central es informada por los controladores y las bombas de agua se encienden sincrónicamente para bombear el agua condensada en los colectores de agua a un sistema de filtro.
[0028] Los ventiladores en las partes superiores de los cuerpos de unidad bombean aire hacia los cuerpos de unidad desde el exterior de los evaporadores, y el aire pasa a través de los condensadores para enfriar los refrigerantes de alta presión; el aire ya ha sido enfriado (donde la temperatura es inferior a la temperatura exterior) por los evaporadores después de pasar a través de los evaporadores y el aire frío enfría los refrigerantes de alta presión al pasar a través de los condensadores; en comparación con un método para enfriar refrigerantes de alta presión a través de aire exterior a temperatura normal, la eficiencia es alta; a través de la configuración, se puede reducir el tamaño de los condensadores, los sistemas de refrigeración se utilizan de manera más eficaz y se reduce la potencia de compresión; el sistema es más respetuoso con el medio ambiente y capaz de ahorrar más energía, y la cantidad de producción de agua se puede aumentar mientras se reduce el tamaño de los cuerpos de unidad.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Uso de un sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación, que comprende al menos un dispositivo de producción de agua, donde el dispositivo de producción de agua comprende un cuerpo de unidad (1) y un sistema de refrigeración,
el sistema de refrigeración comprende evaporadores (3) y un condensador (4) y que comprende un depósito colector de agua (2),
los evaporadores (3) están dispuestos en las caras laterales del cuerpo de unidad;
el depósito colector de agua (2) está dispuesto en la parte inferior del cuerpo de unidad (1) y situado por debajo de los evaporadores (3),
el condensador (4) está dispuesto en la parte superior del cuerpo de unidad;
el aire exterior entra en el cuerpo de unidad (1) a través de los evaporadores (3) situados en las caras laterales del cuerpo de unidad (1) y luego sale de las salidas de aire (101) en la parte superior del cuerpo de unidad (1) a través del condensador (4),
el dispositivo de producción de agua comprende una unidad de control,
la unidad de control comprende un controlador, un sensor de temperatura y un sensor de humedad, y el extremo de salida del sensor de temperatura y el extremo de salida del sensor de humedad están conectados con el controlador;
el condensador (4) comprende una pluralidad de ventiladores, y un circuito de accionamiento de los ventiladores está conectado con el controlador,
caracterizado por el hecho de que el controlador determina el número de ventiladores que deben encenderse de acuerdo con los datos recogidos por el sensor de temperatura y el sensor de humedad y los ventiladores son accionados por un motor de frecuencia variable, y el controlador ajusta la velocidad de rotación de los ventiladores de acuerdo con los datos recogidos por el sensor de temperatura y el sensor de humedad.
2. Uso del sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de producción de agua comprende pantallas de filtro (5) dispuestas en los lados externos de los evaporadores (3), y el aire exterior entra en el cuerpo de unidad (1) a través de las pantallas de filtro (5) y los evaporadores (3).
3. Uso del sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el extremo frontal y el extremo posterior del cuerpo de unidad (1) están sellados, y los evaporadores (3) están dispuestos en los dos lados del cuerpo de unidad.
4. Uso del sistema de purificación del aire y de producción de agua de condensación según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de producción de agua comprende una bomba de agua, y un circuito de accionamiento de la bomba de agua está conectado con el controlador; la unidad de control comprende un sensor de nivel de agua, el sensor de nivel de agua está montado en el depósito colector de agua (2) y el extremo de salida del sensor de nivel de agua está conectado con el controlador; el controlador enciende o detiene la bomba de agua de acuerdo con los datos recogidos por el sensor de nivel de agua.
5. Uso del sistema de purificación de aire y de producción de agua de condensación según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por comprender una unidad de control principal y una pluralidad de dispositivos de producción de agua, donde los controladores de los dispositivos de producción de agua están conectados con la unidad de control principal.
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