MODULO DE PRODUCCION Y DISTRIBUCION DE FRIO CENTRALIZADO CON ENERGIA RENOVABLE.

1. Dispositivos combinados de producción y distribución de frío centralizado con energía renovable caracterizado por estar constituido por una edificación de dos volúmenes o compartimientos con cubierta plana (4) con configuración de paralelepípedo de planta rectangular donde se ubican estratégicamente los equipos y elementos de captación y aprovechamiento de dos fuentes de energía renovable,

el agua de mar profunda a baja temperatura y la energía térmica de la radiación solar.2. Dispositivos combinados de producción y distribución de frío centralizado con energía renovable caracterizado según 1ª reivindicación, por tener unos colectores solares (5) de tubo de vacío que transmite su calor a unas máquinas de refrigeración por adsorción (19) de sílica-gel, ubicadas en el compartimiento superior (3).3. Dispositivos combinados de producción y distribución de frío centralizado con energía renovable caracterizada según 1ª y 2ª reivindicación, por disponer de unas máquinas de refrigeración por compresión (20) auxiliares de las máquinas de adsorción (19), además de dos depósitos, uno de agua caliente (24) para alargar la producción de frío por adsorción y otro de agua fría (23) para cubrir puntas de demanda de frío.4. Dispositivos combinados de producción y distribución de frío centralizado con energía renovable según la reivindicación 1ª, 2ª y 3ª, caracterizado por disponer de una tubería de impulsión perteneciente al circuito primario de la red de distribución de frío

Dispositivos combinados de producción y distribución de frío centralizado con energía renovable.

El modelo de utilidad al que se refiere la presente Memoria, consiste en un unos dispositivos combinados de refrigeración con energía renovable que utiliza agua de mar profunda para producir bajas temperaturas en intercambiadores de calor y máquinas de adsorción y transmitirlo al circuito primario de agua de enfriamiento de una red de distribución de refrigeración integrando todos los elementos necesarios para la producción centralizada de frío.

El objeto de esta invención es lograr una refrigeración con energías renovables de forma centralizada para distribuirla por medio de circuito cerrado primario de agua fría sobre edificaciones en un entorno varios kilómetros de distancia incrementando la eficiencia energética de un núcleo de edificios y por tanto, reducir significativamente las emisiones de CO₂, aprovechando el agua de mar, extraída a gran profundidad captada por este módulo, para producir agua mineral embotellada y sales minerales dentro del mismo módulo, suministrando al mismo tiempo agua de mar profunda caliente a los edificios e industrias de su entorno.

La invención resulta especialmente idónea para ser utilizada en núcleos de edificios costeros, particularmente en núcleos turísticos, donde exista una alta intensidad de consumo de refrigeración como es el caso de hoteles, centros comerciales, etc., y accesibilidad a agua de mar profunda y alta radiación solar, condiciones en las que concurren algunas zonas de las islas Canarias y en menor medida núcleos de la costa sur atlántica y mediterránea española e islas mediterráneas.

La producción de bajas temperaturas es uno de los desafíos más interesantes a los que se ha enfrentado la ciencia y la técnica en los últimos años, la importancia que tienen las llamadas cadenas de frió se encuentra fuera de toda duda.

La proporción de consumo eléctrico directamente relacionado con la refrigeración de edificios, especialmente hoteles, centros comerciales, edificios de oficinas, etc., es bastante importante en el sur de Europa, concretamente España, Italia, Portugal y Grecia, con una clara tendencia alcista por el reconocimiento de la refrigeración como un estándar de confort y calidad en la sociedad. Esto es especialmente más importante en islas como Canarias u otras islas subtropicales y tropicales, donde no existe una marcada estacionalidad de la temperatura ambiente y el clima es bastante templado y/o cálido durante todo el año.

En la mayoría de las islas la principal actividad económica es el turismo, y el principal consumo energético de los hoteles en estas zonas cálidas es el asociado a la refrigeración que convencionalmente se produce con máquinas de compresión consumiendo energía eléctrica. Las islas se caracterizan por tener una alta dependencia a la importación de materias primas, concretamente combustibles líquidos, que se emplean en una proporción muy alta en la generación de energía eléctrica, y por esta razón, junto a la falta de economías de escalas y restricciones tecnológicas, los costes de producir la electricidad son más altos que en los territorios continentales.

Además el desarrollo de la industria turística ha sido muy acelerado en la última década y en muchas islas existen habitualmente problemas de cobertura de demanda eléctrica, restricciones de red de transporte y distribución que generalmente se producen en temporada turística alta por las puntas de demanda eléctrica asociada al consumo de refrigeración.

En las islas subtropicales y tropicales el clima suele ser cálido durante casi todo el año y la demanda de calefacción no es significativa, excepto para el agua caliente sanitaria, sin embargo la demanda de refrigeración ha cobrado gran importancia en el sector turístico, administrativo e incluso residencial por el bajo coste de los equipo de refrigeración por compresión para acondicionar el aire tipo "split".

Encontrar soluciones que permitan desvincular la producción de refrigeración de los edificios del consumo eléctrico como fuente de producción de frío y sustituirlo por módulos que empleen principalmente energía renovable para producir el frío de forma centralizada y lo suministre a un conjunto de edificaciones contribuye a mejorar la eficiencia energética y reducir la dependencia del petróleo, como es el caso de esta invención.

En el mundo existen plantas centralizadas de producción de calor y frío aprovechando el calor residual de procesos industriales, de motores diésel, de aprovechamientos geotérmicos, etc., donde se aprovecha este el calor para suministrar fundamentalmente agua caliente para servicios de calefacción y en algunos casos frío complementariamente, lo que técnicamente se denomina "tri-generación" porque también se combina con la producción de electricidad.

Sin embargo, actualmente no se conoce la existencia de ningún sistema que produzca frío centralizadamente aprovechando la energía de refrigeración del agua de mar a gran profundidad y la energía solar térmica en zonas de alta radiación solar para distribuirlo localmente.

El modelo de utilidad, objeto de la presente memoria resuelve perfectamente la problemática anteriormente expuesta, permitiendo la producción centralizada de frío con la energía del agua de mar profunda y la solar térmica para su posterior distribución y suministro a edificaciones del entorno.

El modelo está compuesto por una edificación de dos módulos, con techo de cubierta plana y un diseño en el que los diferentes elementos, equipos y aparatos lo integran se ajustan funcionalmente a su objetivo, pudiéndose escalar para diferentes capacidades de producción de frío, de ahí su diseño modular.

En la cubierta plana o techo del módulo superior se ubican los colectores solares térmicos que captan la radiación solar para producción de agua caliente que impulsada por bombas por un circuito cerrado transmite, mediante un intercambiador de placas, el calor necesario para calentar el circuito secundario, proporcionando la energía térmica necesaria para el funcionamiento de las máquinas de refrigeración por adsorción de sílica-gel.

Dispone además de una capacidad de acumulación de agua caliente en un depósito que se encuentra en el volumen inferior del módulo.

El compartimiento del volumen inferior se encuentra por debajo del nivel medio del mar a una cota de - (6-7) m y constituye un pozo seco de captación de agua de mar que funciona por efecto sifón manteniendo las bombas centrífugas siempre en carga.

En esta zona van montadas las bombas centrífugas de captación e impulsión y los intercambiadores de calor de placas de titanio que transmiten la energía de enfriamiento del agua de mar profunda fría al circuito cerrado de agua primario de la red de distribución y suministro de frío, además de los otros intercambiadores de calor que enfrían con agua de mar los circuitos cerrados de refrigeración de los condensadores de las máquinas de adsorción y de refrigeración por compresión.

De este módulo parten perforaciones subterráneas y submarinas direccionales horizontales por donde discurren las tuberías de polietileno de alta densidad (HPDE) de captación y un emisario hasta una profundidad entre 50-100 metros donde afloran al lecho submarino. Desde esta profundidad hasta otra entre los 500 y 1.200 metros la tubería de captación discurre sobre el lecho marino apoyada sobre collarines prefabricados de hormigón.

La tubería de vertido discurre de idéntica forma hasta una profundidad inferior, en el entorno a los 200 m. dependiendo de la temperatura alcanzada en el vertido. Este volumen inferior del módulo se aprovecha para ubicar los almacenamientos térmicos de frío estratificado del circuito cerrado primario de la red de distribución de frío y el de agua caliente procedente de los colectores solares térmicos.

En el módulo superior, nivel de calle, se encuentran las máquinas de adsorción de sílica-gel y máquinas de respaldo o back-up de refrigeración por compresión, los equipos de producción de agua mineral embotellada y sales minerales a partir del agua de mar profunda, además de la sala de instrumentación y control de los diferentes aparatos y equipos, cuadros eléctricos y centro de transformación, dado que el módulo está provisto de los medios adecuados para su conexión directa a la red de abastecimiento eléctrico.

El...

1. Dispositivos combinados de producción y distribución de frío centralizado con energía renovable, caracterizado por estar constituido por una edificación de dos volúmenes o compartimientos con cubierta plana (4) con configuración de paralelepípedo de planta rectangular donde se ubican estratégicamente los equipos y elementos de captación y aprovechamiento de dos fuentes de energía renovable, el agua de mar profunda a baja temperatura y la energía térmica de la radiación solar.

2. Dispositivos combinados de producción y distribución de frío centralizado con energía renovable, caracterizado según 1ª reivindicación, por tener unos colectores solares (5) de tubo de vacío que transmite su calor a unas máquinas de refrigeración por adsorción (19) de sílica-gel, ubicadas en el compartimiento superior (3).

3. Dispositivos combinados de producción y distribución de frío centralizado con energía renovable, caracterizada según 1ª y 2ª reivindicación, por disponer de unas máquinas de refrigeración por compresión (20) auxiliares de las máquinas de adsorción (19), además de dos depósitos, uno de agua caliente (24) para alargar la producción de frío por adsorción y otro de agua fría (23) para cubrir puntas de demanda de frío.

4. Dispositivos combinados de producción y distribución de frío centralizado con energía renovable, según la reivindicación 1ª, 2ª y 3ª, caracterizado por disponer de una tubería de impulsión perteneciente al circuito primario de la red de distribución de frío.