METODO PARA PRODUCIR FRIO, UTILIZANDO EL CALOR DEL AIRE FUERTEMENTE COMPRIMIDO.

Método para producir frio, utilizando el calor del aire fuertemente comprimido.

Consiste en utilizar el calor del aire comprimido hasta un valor de 250 bares y una temperatura superior a 1.000 grados centígrados. Para comprimir el aire se utiliza compresores de cilindros de 6 o más, se comprimen por etapas, en las cuales, el aire aumenta al doble su presión y reduce su volumen a la mitad, aire que se desaloja en la caldera principal, donde debe de ceder aproximadamente el 90 por ciento de su calor al líquido refrigerante y al agua que va entrando en su interior. Pasando por las calderas secundarias para seguir extrayendo calor con agua a temperatura del medio ambiente y, de aquí, a la cámara de enfriamiento donde el líquido refrigerante, muy caliente, extrae todo el calor posible al aire comprimido.

Método para producir frío, utilizando el calor del aire fuertemente comprimido.

Es éste, un método creado para extraer el calor del aire del medio ambiente - producir frío - y, pasar este calor al agua - producir agua caliente -.

Para producir frío hay que calentar el líquido refrigerante para que éste extraiga el calor del aire que queremos enfriar. Existen dos métodos, uno que calienta el líquido refrigerante quemando combustibles y, el segundo método consiste en calentar el líquido refrigerante mediante compresores movidos por motores. Con mi método, el líquido refrigerante se calienta con el calor del aire comprimido que queremos enfriar y, que esta sometido a una presión de 250 bares y su temperatura es superior a los 1.000 grados centígrados.

Para comprimir el aire desde la presión del medio ambiente hasta los 250 bares, se utilizan compresores de cilindros convencionales que trabajan por etapas para que el consumo energético sea el menor posible. Estos compresores trabajan por etapas, siendo necesarias varias etapas para que el aire alcance los 250 bares. Una vez que, el aire ha alcanzado dicha presión, entra en la caldera principal donde cede la mayor parte de su calor al líquido refrigerante contenido en su parte superior y, al agua que entra en su interior para seguir comprimiendo el aire.

Pasando por varias calderas secundarias para extraer la mayor cantidad de calor posible con agua a temperatura del medio ambiente. Finalmente pasa a una cámara de enfriamiento donde el líquido refrigerante calentado en la caldera principal extrae gran parte del calor que aún posee.

Los compresores tienen que tener por característica ser de cilindros y, el numero de cilindros debe ser de 6, 8 ó más. Este número par de cilindros se debe a que trabajan de dos en dos. Cada cilindro tiene su cilindro opuesto, es decir, cuando en un cilindro empieza a entrar aire a cierta presión, su pistón empieza a bajar con la fuerza que le imprime el aire a presión. En su cilindro opuesto, esta lleno de aire a la misma presión que su cilindro opuesto, su pistón empieza a subir para doblar la presión del aire que entra en su interior, teniendo que aportar el motor la fuerza necesaria para comprimir aire desde la presión de admisión doblar su presión y desalojarlo en el compresor posterior. Al trabajar por etapas para comprimir aire, esto supone que al entrar aire comprimido en uno de los cilindros, supone una ayuda energética en su cilindro opuesto que dobla la presión del aire que ha entrado en su tiempo de trabajo de admisión. Para poner un ejemplo, en la cuarta etapa, el aire entra en el cilindro que esta en su tiempo de trabajo de admisión a una presión de 2 bares y, su cilindro opuesto esta en su tiempo de trabajo de compresión y desalojo, comprimiendo el aire hasta los 4 bares, por lo que, el motor solo tiene que emplear la energía necesaria para comprimir el aire desde la presión de 2 bares hasta los 4 bares, si no hubiera cilindros opuestos, el motor para realizar el mismo trabajo tendría que emplear la energía necesaria para subir la presión desde la presión del medio ambiente hasta los 4 bares, porque, es la presión del medio ambiente la que hay en el interior del compresor.

Cada compresor aspira el aire del compresor anterior y le imprime una fuerza que dobla su presión y reduce a la mitad su volumen, desalojándolo en el compresor posterior, por lo que, cada compresor tiene que estar adaptado en volumen y resistencia a la presión para trabajar de forma sincronizada en todas las etapas. Estos compresores trabajan por etapas, siendo necesarias varias etapas para alcanzar los 250 bares.

Primera etapa. Una turbina (A) aspira el aire del medio ambiente, le imprime una presión de 0, 5 bares y lo desaloja en el compresor (B) , reduciendo su volumen.

Segunda etapa. El compresor (B) aspira el aire de la turbina (A) a una presión de 0, 5 bares, le imprime una fuerza hasta que alcanza una presión de 1 bar y, lo desaloja en el compresor (C) , reduciendo su volumen a la mitad, respecto a la que tenia en el medio ambiente.

Tercera etapa. El compresor (C) aspira el aire del compresor (B) a una presión de 1 bar, le imprime una fuerza hasta que alcanza una presión de 2 bares y, lo desaloja en el compresor (D) , reduciendo su volumen a la mitad.

Cuarta etapa. El compresor (D) aspira el aire del compresor (C) a una presión de 2 bares, le imprime una fuerza hasta que alcanza una presión de 4 bares y, lo desaloja en el compresor (E) , reduciendo su volumen a la mitad.

Quinta etapa. El compresor (E) aspira el aire del compresor (D) a una presión de 4 bares, le imprime una fuerza hasta que alcanza una presión de 8 bares y, lo desaloja en el compresor (F) , reduciendo su volumen a la mitad.

Sexta etapa. El compresor (F) aspira el aire del compresor (E) a una presión de 8 bares, le imprime una fuerza hasta que alcanza una presión de 15 bares y, lo desaloja en el compresor (G) , reduciendo su volumen a la mitad.

Séptima etapa. El compresor (G) aspira el aire del compresor (F) a una presión de 15 bares, le imprime una fuerza hasta que alcanza una presión de 30 bares y, lo desaloja en el compresor (H) , reduciendo su volumen a la mitad.

Octava etapa. El compresor (H) aspira el aire del compresor (G) a una presión de 30 bares, le imprime una fuerza hasta que alcanza una presión de 60 bares y, lo desaloja en el compresor (I) , reduciendo su volumen a la mitad.

Novena etapa. El compresor (I) aspira el aire del compresor (H) a una presión de 60 bares, le imprime una fuerza hasta que alcanza una presión de 125 bares y, lo desaloja en el compresor (J) , reduciendo su volumen a la mitad.

Décima etapa. El compresor (J) aspira el aire del compresor (I) a una presión de 125 bares, le imprime una fuerza hasta que alcanza una presión de 250 bares y, lo desaloja en la caldera principal (K) , reduciendo su volumen a la mitad.

Si partimos de un volumen inicial de aire en el medio ambiente de 1.000 metros cúbicos, por ejemplo, tras pasar por las distintas etapas, su volumen al llegar a la caldera principal (K) queda reducido a 2 metros cúbicos, aproximadamente, su presión es de 250 bares y su temperatura es superior a los 1.000 grados centígrados.

La caldera principal (K) esta. construida. en acero de gran resistencia y, que permite el paso de calor hacia su parte superior para calentar el líquido refrigerante, que puede ser el amoniaco. En su parte superior dispone de tres válvulas, una para la entrada de aire comprimido y, salida de éste, cuando convenga, y las otras dos, una para la entrada del amoniaco precalentado y, la otra para la salida del amoniaco cuando haya alcanzado su temperatura de trabajo adecuada para extraer calor en la cámara de enfriamiento. En su parte inferior dispone de dos válvulas, una para el desagüe y, la otra para la entrada de agua a presión procedente de la bomba hidráulica (Z) a una temperatura cercana a los 100 grados centígrados. Aquí, en esta caldera principal (K) el aire comprimido debe de ceder el 90 por ciento de su calor, apróximadamente, quedando su volumen reducido a una quinta parte de su volumen inicial, su presión a la mitad, al igual que su temperatura, apróximadamente. La bomba hidráulica (Z) introduce agua a presión a una temperatura cercana a los 100 grados centígrados en el interior de la caldera principal (K) para seguir manteniendo su presión y temperatura, para que ceda su calor lo más rápidamente posible hacia éste agua y el líquido refrigerante contenido en su parte superior. Pasando éste aire comprimido hacia la caldera secundaria (L) .

En la caldera secundaria (L) también esta construida en acero de gran resistencia para poder soportar fuertes presiones y, su volumen es tres veces inferior respecto a la caldera principal (K) . Dispone en su parte superior de una válvula que permite el paso del aire comprimido procedente de la caldera principal (K) y, el desalojo de éste hacia la caldera secundaria (M) cuando haya cedido parte de su calor en la caldera secundaria (L) . Una bomba hidráulica (Y) por su parte superior introduce agua a presión a temperatura del medio ambiente en forma de finos chorros para absorber lo más rápidamente posible gran parte del calor contenido en el aire comprimido, a la vez que, sigue comprimiendo el aire. En su parte inferior dispone de una válvula de desagüe que permite el paso del agua cuando haya alcanzado un nivel determinado. Cuando el aire comprimido cede gran parte de su calor al agua, pasa a la siguiente caldera secundaria (M) .

La caldera secundaria (M) también esta construida en acero para poder soportar fuertes presiones y, su volumen es dos veces inferior respecto a la caldera secundaria (L) .

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1. Método para producir frío, utilizando el calor del aire fuertemente comprimido, caracterizado por el hecho de que, el calor necesario para calentar el líquido refrigerante procede del mismo aire que vamos a enfriar. Para poder utilizar éste calor, el aire hay que comprimirlo hasta un valor cercano a los 250 bares, para ello, se utiliza compresores de cilindros y, su numero debe ser de 6, 8 ó más, para que puedan funcionar como cilindros opuestos, que permite un importante ahorro de energía, al ayudar el cilindro que esta en su etapa de trabajo de admisión, al cilindro que esta en su etapa de trabajo de compresión y desalojo, reduciendo el esfuerzo del motor. Para comprimir aire hasta valores tan altos, los compresores trabajan por etapas, en cada una de ellas, la presión aumenta el doble y su volumen se reduce a la mitad en cada una de ellas. La turbina (A) aspira el aire del medio ambiente, .le imprime una presión de 0, 5 bares y lo desaloja en el compresor (B) ; el compresor (B) le imprime una fuerza y aumenta su presión hasta 1 bar y lo desaloja en el compresor (C) ; el compresor (C) le imprime una fuerza y aumenta su presión hasta los 2 bares y lo desaloja en el compresor (D) ; el compresor (D) le imprime una fuerza y aumenta su presión hasta los 4 bares y lo desaloja en el compresor (E) ; el compresor (E) le imprime una fuerza y aumenta su presión hasta los 8 bares y lo desaloja en el compresor (F) ; el compresor (F) le imprime una fuerza y aumenta su presión hasta los 15 bares y lo desaloja en el compresor (G) ; el compresor (G) le imprime una fuerza y aumenta su presión hasta los 30 bares y lo desaloja en el compresor (H) ; el compresor (H) le imprime una fuerza y aumenta su presión hasta los 60 bares y lo desaloja en el compresor (I) ; el compresor (I) le imprime una fuerza y aumenta su presión hasta los 125 bares y lo desaloja en el compresor (J) ; el compresor (J) le imprime una fuerza y aumenta su presión hasta los 250 bares y lo desaloja en la caldera principal (K) para extraerle buena parte de su calor.

2. Método para producir frío, utilizando el calor del aire fuertemente comprimido, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, en la caldera principal (K) el aire comprimido debe de ceder el 90 por ciento de su calor, aproximadamente, hacia el líquido refrigerante contenido en su parte superior y, hacia el agua que entra en su interior por parte de la bomba hidráulica (Z) para seguir manteniendo su presión, hasta que lo desaloja en la caldera secundaria (L) . La temperatura del agua empieza con un valor cercano a los 100 grados centígrados hasta los 150 grados centígrados, que lo desaloja hacia la cámara de precalentamiento.

3. Método para producir frío, utilizando el calor del aire fuertemente comprimido, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, en la caldera secundaria (L) el aire se enfría al introducir agua a temperatura del medio ambiente por medio de una bomba hidráulica (Y) en forma de multitud de finos chorros que extrae calor al aire comprimido y sigue comprimiendo el aire.

4. Método para producir frío, utilizando el calor del aire fuertemente comprimido, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, en la caldera secundaria (M) el aire se enfría al introducir agua a temperatura del medio ambiente por medio de una bomba hidráulica (X) en forma de agua pulverizada para extraer lo más rápidamente posible gran parte de su calor restante.

5. Método para producir frío, utilizando el calor del aire fuertemente comprimido, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho, de que, en la cámara de enfriamiento, cuando el aire comprimido ha cedido gran parte de su calor en las diferentes calderas, el líquido refrigerante, muy caliente, procedente de la caldera principal (K) absorbe casi la totalidad del calor del aire comprimido, bajando su temperatura varias decenas de grados centígrados bajo cero.

6. Método para producir frío, utilizando el calor del aire fuertemente comprimido, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, en la cámara de precalentamiento el agua contenida en su interior debe de tener una temperatura máxima de 150 grados centígrados, procedente de la caldera principal (K) y, mínima de 100 grados centígrados, que se desaloja de nuevo en la caldera principal (K) , y sirve para un primer calentamiento del líquido refrigerante antes de entrar en la caldera principal (K) .

7. Método para producir frío, utilizando el calor del aire fuertemente comprimido, según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que, el circuito del líquido refrigerante, cuando sale por la caldera principal (K) fuertemente calentado, pasa por la cámara de enfriamiento donde extrae calor del aire comprimido, pasando por varios intercambiadores de calor llenos de agua a temperatura del medio ambiente, donde cede su calor, para más adelante, pasar por la cámara de precalentamiento con temperatura máxima del agua de 150 grados centígrados, donde se vuelve a calentar, pasando al final hacia la parte superior de la caldera principal (K) , donde se calienta fuertemente.