Sistemas y métodos para deshumidificación.

Sistema (2) regenerador de desecante líquido, que comprende:

un intercambiador (12) de calor de desecante/aire que tiene una primera entrada (36) de desecante y undepósito (16) de desecante;

teniendo dicho depósito una primera salida (32) de desecante, una segunda salida (8, 50) de desecante yuna segunda entrada (6) de desecante;

pudiendo conectarse dicha primera entrada (36) de desecante y dicha primera salida (32) de desecante amedios (22, 76, 78) para aplicar calor a dicho desecante, y

conduciendo dicha segunda entrada (6) de desecante, desecante diluido hasta dicho depósito yconduciendo dicha segunda salida (8, 50) de desecante, desecante concentrado desde dicho depósito (16);caracterizado porque:

dicha segunda entrada (6) de desecante y dicha segunda salida (8, 50) de desecante se conectan a unintercambiador (10, 68, 88) de calor de desecante/desecante para aplicar calor al desecante diluido quefluye al interior de dicho depósito, y el intercambiador (12) de calor de desecante/aire y el depósito (16) dedesecante se exponen ambos a la atmósfera.

Sistemas y metodos para deshumidificacion Campo de la invención La presente invencion se refiere a sistemas y metodos de deshumidificacion, y mas particularmente, a un regenerador de desecante liquido (LDR) para la deshumidificacion de aire en un receptaculo, y a un metodo para deshumidificacion. Antecedentes de la invención La patente estadounidense n.D 6.266.975 da a conocer un regenerador de desecante (salmuera) basado en un compresor de vapor. La regeneracion mantiene el desecante como un concentrado, puesto que el vapor eficaz se hunde incluso en condiciones humedas. La patente estadounidense n.D 6.463.750 da a conocer un sistema para la deshumidificacion del aire en un receptaculo que incluye un intercambiador de calor de aire/salmuera para calentar aire puro frio introducido en el intercambiador de calor desde el exterior y para deshumidificar el aire dentro del receptaculo mediante condensacion de vapor. La patente estadounidense n.D 4.355.683 da a conocer un sistema de aire acondicionado y/o un sistema de calefaccion en combinacion con un estanque solar, en el que es importante mantener una concentracion de sal que aumente con la profundidad del estanque. El estanque se regenera, es decir, el gradiente de concentracion de sal se mantiene, mediante componentes del sistema de aire acondicionado, o mediante torres de concentrador especiales en las que se elimina la humedad de la salmuera que se hace circular hacia las torres desde el estanque. La patente estadounidense n.D 4.205.529 da a conocer un sistema de aire acondicionado hibrido que combina un deshumidificador de LiCl alimentado por energia solar con un enfriador por absorcion de LiBr. El deshumidificador de desecante elimina la carga latente absorbiendo la humedad del aire, y la carga sensible se elimina mediante el enfriador por absorcion. El deshumidificador de desecante esta acoplado a un regenerador y el desecante en el regenerador se calienta mediante agua caliente calentada por energia solar para impulsar la humedad de la misma antes de alimentarse de nuevo al deshumidificador. El calor de vaporizacion consumido en el regenerador de desecante se recupera y se usa para precalentar parcialmente el fluido motriz del enfriador por absorcion, mejorando asi sustancialmente el COP global del sistema hibrido. El documento WO 03/004937 en nombre del presente solicitante da a conocer un sistema de aire acondicionado para un entorno dentro de un receptaculo, incluyendo el sistema una torre de refrigeracion de aire/agua en comunicacion de flujo de fluido, a traves de un intercambiador de calor, con un intercambiador de calor de salmuera/aire, y un regenerador de salmuera en comunicacion de flujo de fluido con el intercambiador de calor de salmuera/aire, teniendo el intercambiador de calor de salmuera/aire una salida de aire hacia el receptaculo y una entrada de aire. Sumario de la invención En contraposicion a los sistemas de deshumidificacion descritos anteriormente, la presente invencion se basa en un regenerador que elimina agua de una disolucion acuosa. Puede usarse de manera eficaz calor residual de bajo para un generador de este tipo. Por tanto, un objeto amplio de la presente invencion es proporcionar un sistema y un metodo de regeneracion para deshumidificacion y un metodo basado en un desecante liquido mediante la eliminacion de liquido del desecante, que se calienta antes de entrar en contacto con el aire que va a deshumidificarse dentro de un receptaculo. Segun la presente invencion, se proporciona por tanto un sistema regenerador de desecante liquido, que comprende: un intercambiador de calor de desecante/aire que tiene una primera entrada de desecante y un deposito de desecante; teniendo dicho deposito una primera salida de desecante, una segunda salida de desecante y una segunda entrada de desecante; pudiendose conectar dicha primera entrada de desecante y dicha primera salida de desecante a medios para aplicar calor a dicho desecante, y conduciendo dicha segunda entrada de desecante, desecante diluido hasta dicho deposito y conduciendo dicha segunda salida de desecante, desecante concentrado desde dicho deposito; caracterizado porque:

dicha segunda entrada de desecante y dicha segunda salida de desecante se conectan a un intercambiador de calor de desecante/desecante para aplicar calor al desecante diluido que fluye al interior de dicho deposito, y

el intercambiador de calor de desecante/aire y el deposito de desecante se exponen a la atmosfera.

La invencion proporciona ademas un metodo de deshumidificacion, que comprende proporcionar un intercambiador de calor de desecante/aire expuesto a la atmosfera y que tiene una primera entrada de desecante y un deposito de desecante expuesto a la atmosfera; teniendo dicho deposito una primera salida de desecante, una segunda salida de desecante y una segunda entrada de desecante; pudiendose conectar dicha primera entrada de desecante y dicha primera salida de desecante a medios para aplicar calor a dicho desecante, y conduciendo dicha segunda entrada de desecante, desecante diluido hasta dicho deposito y conduciendo dicha segunda salida de desecante, desecante concentrado desde dicho deposito, conectandose dicha segunda entrada de desecante y dicha segunda salida de desecante a un intercambiador de calor de desecante/desecante para aplicar calor al desecante diluido que fluye al interior de dicho deposito, y propulsando el desecante concentrado a una tasa superior que la tasa de evaporacion del agua a partir del desecante.

Breve descripción de los dibujos

La invencion se describira ahora en relacion con ciertas realizaciones preferidas con referencia a las figuras ilustrativas siguientes de manera que pueda entenderse mas completamente.

Haciendo referencia especifica ahora a las figuras en detalle, se hace hincapie en que los detalles mostrados son unicamente a modo de ejemplo y para fines de descripcion ilustrativa de las realizaciones preferidas de la presente invencion, y se presentan para proporcionar lo que se cree que es la descripcion mas util y facilmente entendible de los principios y aspectos conceptuales de la invencion. Con respecto a esto, no se intenta mostrar detalles estructurales de la invencion en mas detalle que el necesario para una comprension fundamental de la invencion, evidenciando la descripcion tomada con los dibujos para los expertos en la tecnica como pueden realizarse en la practica las diversas formas de la invencion.

En los dibujos:

la figura 1 es una vista en seccion transversal, esquematica de un sistema de regeneracion para deshumidificacion segun la presente invencion;

la figura 2 es una vista en seccion transversal, esquematica de otra realizacion de un sistema de regeneracion para deshumidificacion segun la presente invencion;

la figura 3 es una vista en seccion transversal, esquematica de un sistema de dos fases de la realizacion de la figura 2, y

la figura 4 es una vista en seccion transversal, esquematica de una realizacion adicional de un sistema de regeneracion para deshumidificacion segun la presente invencion.

Descripción detallada de las realizaciones

La figura 1 ilustra un sistema 2 de regeneracion para deshumidificacion segun la presente invencion, que incluye un regenerador 4 de desecante liquido que tiene una entrada 6 para recibir un desecante liquido diluido, por ejemplo, salmuera, y una salida 8 para la salida del desecante concentrado. Tanto la entrada 6 y como la salida 8 pasan a traves de un intercambiador 10 de calor. Tal como se conoce perse, por ejemplo, a partir de las patentes estadounidenses mencionadas anteriormente n.os 6.266.975 y 6.463.750, cuyas ensefanzas se incorporan al presente documento como referencia, el regenerador 4 esta compuesto por un intercambiador 12 de calor de aire/desencante, una camara 14 de goteo, un deposito 16 de desecante y un soplador o ventilador 18, que introduce aire en la camara 14 de goteo. La camara 14 de goteo puede estar dotada opcionalmente de un calentador 20 de aire para calentar elaire antes de su introduccion en la camara de goteo.

Ademas se proporciona un calentador 22 de desecante que recibe calor de un generador 24 de vapor, generador que obtiene gas procedente de una turbina 26, y que su vez, recibe gas procedente de un compresor 28 de gas a traves de una camara 30 de combustion. El calentador 22 se conecta aldeposito 16 de desecante a traves del conducto 32, y a la entrada de desecante 34 a traves del conducto 36. El compresor 28 de gas se alimenta mediante aire que sale de un enfriador 38 de aire que esta en comunicacion de fluido con un evaporador 40 instantaneo, a traves de una bomba... [Seguir leyendo]

1. Sistema (2) regenerador de desecante liquido, que comprende:

un intercambiador (12) de calor de desecante/aire que tiene una primera entrada (36) de desecante y un deposito (16) de desecante;

teniendo dicho deposito una primera salida (32) de desecante, una segunda salida (8, 50) de desecante y una segunda entrada (6) de desecante;

pudiendo conectarse dicha primera entrada (36) de desecante y dicha primera salida (32) de desecante a medios (22, 76, 78) para aplicar calor a dicho desecante, y

conduciendo dicha segunda entrada (6) de desecante, desecante diluido hasta dicho deposito y conduciendo dicha segunda salida (8, 50) de desecante, desecante concentrado desde dicho deposito (16) ;

caracterizado porque:

dicha segunda entrada (6) de desecante y dicha segunda salida (8, 50) de desecante se conectan a un intercambiador (10, 68, 88) de calor de desecante/desecante para aplicar calor al desecante diluido que fluye al interior de dicho deposito, y el intercambiador (12) de calor de desecante/aire y el deposito (16) de desecante se exponen ambos a la atmosfera.

2. Sistema segun la reivindicacion 1, en el que dichos medios (22) para aplicar calor comprenden gases de escape procedentes de un procedimiento (94) de combustion.

3. Sistema segun la reivindicacion 1, en el que dichos medios (22) para aplicar calor comprenden un calentador (76, 78) .

4. Sistema segun la reivindicacion 3, en el que dicho calentador es una caldera (92) .

5. Sistema segun la reivindicacion 4, en el que dicha caldera se calienta mediante un quemador (94) de combustible o mediante vapor.

6. Sistema segun la reivindicacion 5, en el que el vapor generado a partir del desecante se destina a calentar un desecante (76) de un evaporador de desecante.

7. Sistema segun la reivindicacion 2, en el que dicho gas de escape se obtiene a partir de una turbina (26) de gas en comunicacion de fluido con un compresor (28) de gas a traves de una camara (30) de combustion.

8. Sistema segun la reivindicacion 7, en el que dicho compresor de gas recibe aire (38) procedente de un refrigerador (16) de aire.

9. Sistema segun la reivindicacion 1, que comprende ademas medios (56) de bomba para hacer circular de manera controlable el caudal entre el desecante diluido que fluye al interior de dicho regenerador y el desecante concentrado que fluye fuera de dicho regenerador.

10. Sistema segun la reivindicacion 1, en el que dicho intercambiador de calor de desecante/desecante puede conectarse a un deposito (16) de desecante diluido.

11. Sistema segun la reivindicacion 1, en el que el caudal masico del flujo de desecante en el regenerador es al menos dos veces el volumen de agua condensada.

12. Sistema segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la primera (102) entrada de desecante y la segunda (108) entrada de desecante se combinan antes de entrar en el intercambiador (98) de calor de desecante/aire.

13. Metodo de deshumidificacion, que comprende:

proporcionar un intercambiador (12) de calor de desecante/aire expuesto a la atmosfera y que tiene una primera entrada (36) de desecante y un deposito (16) de desecante expuesto a la atmosfera; teniendo dicho deposito una primera salida (32) de desecante, una segunda salida (8, 50) de desecante y una segunda entrada (6) de desecante; pudiendo conectarse dicha primera entrada (36) de desecante y dicha primera salida (32) de desecante a medios (22, 76, 78) para aplicar calor a dicho desecante, y conduciendo dicha segunda entrada de desecante, desecante diluido hasta dicho deposito y conduciendo dicha segunda salida (6) de desecante, desecante concentrado desde dicho deposito (16) , conectandose dicha segunda entrada (6) de desecante y dicha segunda salida (8, 50) de desecante a un intercambiador (10, 68, 88) de calor de desecante/desecante para aplicar calor al desecante diluido que fluye al interior de dicho deposito, y propulsando el desecante concentrado a una tasa superior que la tasa de evaporacion del agua a partir del desecante.

14. Metodo segun la reivindicacion 13, que comprende ademas la etapa de controlar que el flujo masico en dicho regenerador sea al menos 10 veces superior que la tasa de evaporacion de agua.

15. Metodo segun la reivindicacion 13, comprendiendo ademas dicho metodo la etapa de controlar el flujo masico del aire al interior del evaporador de desecante/aire para que supere la tasa de evaporacion del desecante en un factor de al menos 10.

16. Metodo segun la reivindicacion 15, en el que el aire que sale de dicho intercambiador (12) de calor de desecante/desecante transmite calor y vapor a un condensador de vapor de agua, transmitiendose ademas dicho calor desde el condensador hasta un receptaculo de aire a traves de un intercambiador de calor de aire/agua, en el que el agua condensada que sale de dicho condensador de vapor de agua vuelve a dicho intercambiador de calor de desecante/aire, cerrando de ese modo un circuito de aire entre un evaporador de desecante/aire y dicho condensador de vapor de agua.

17. Metodo segun la reivindicacion 13, en el que dicho regenerador elimina agua condensada en un condensador de vapor de desecante y el vapor condensado pasa a traves de un compresor de vapor hacia un evaporador instantaneo.

18. Metodo segun la reivindicacion 13, en el que dicho regenerador elimina agua de un deshumidificador de aire/desecante.

19. Metodo segun la reivindicacion 13, que comprende ademas la etapa de establecer una relacion de intercambio de calor entre el flujo de desecante diluido al interior de dicho regenerador y el flujo de desecante concentrado fuera de dicho regenerador.

20. Metodo segun la reivindicacion 13, en el que el intercambiador de calor de desecante/aire se hace funcionar a un numero de Reynolds inferior a 2000.