ITPI20110087A1 - "sistema di riscaldamento dell'acqua per una piscina". - Google Patents

Description

Descrizione a corredo della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

SISTEMA DI RISCALDAMENTO DELL'ACQUA PER UNA PISCINA

Ambito dell'invenzione

La presente invenzione riguarda il settore tecnico relativo alla produzione di calore per riscaldare un liquido.

In particolare l'invenzione si riferisce ad un innovativo sistema che consente il riscaldamento di un liquido contenuto in un dispositivo di contenimento, particolarmente acqua contenuta in una piscina, utilizzando un sistema di re-circolazione del liquido stesso.

Brevi cenni alla tecnica nota

E' oramai nota una recente teoria fisica cosmoloqica che include tra le proprie dirette consequenze la possibilità di utilizzare una nuova fonte di enerqia, ovvero la cosiddetta teoria "byuon". Questa teoria si basa essenzialmente sulla osservazione di una marqinale anisotropia dello spazio fisico, cui è associato un potenziale vettore cosmoloqico Ag avente le dimensioni del potenziale vettore di un campo maqnetico.

Tale teoria è ad esempio spieqata nella pubblicazione "La Trama Svelata", Ed. Polistampa, Firenze, 2009, ad esempio al capitolo 1 in "Postulati fondamentali della Teoria Byuon".

Come ad esempio descritto al capitolo 3, sempre della stessa pubblicazione, è possibile ottenere la qenerazione di enerqia, in particolare calore, sotto determinate condizioni proprio sfruttando i principi di tale teoria.

La base della teoria Byuon è costituita dalla assunzione, confermata dalle osservazioni sperimentali, di una marqinale anisotropia qlobale dello spazio fisico, a sua volta leqata a una nuova fondamentale costante vettoriale, il potenziale vettore cosmoloqico Ag,avente le dimensioni del potenziale vettoriale di un campo maqnetico e le sequenti coordinate nel secondo sistema equatoriale: ascensione destra ~ 293° ± 10°, declinazione ~ 36° ± 10°, il che a sua volta porta alla predizione di una nuova interazione anisotropica della natura, anche detta "la nuova forza".

La nuova forza aqisce allorquando si verificano ambedue le condizioni sotto descritte.

Prima condizione: il modulo del potenziale vettore sommatoria A∑, risultante dalla somma di Age dei potenziali vettoriali associati con tutti i campi di forza noti, nonché quasi sempre collineare con Aga causa dell'enorme valore di quest'ultimo (intorno a 1.95*1011 Gs*cm, una quantità che non può essere aumentata), è ridotto da qualche potenziale vettore sufficientemente intenso la cui direzione sia sufficientemente antiparallela rispetto ad Ag, portando a un valore significativo di ΔΑ∑.

Seconda condizione: anche il gradiente spaziale della medesima quantità AA∑, cioè dÀA∑/dx, è sufficientemente elevato.

Qualora le due suesposte condizioni siano ΰΔΑτ soddisfatte, la nuova forza, espressa come F^AAr—j^ , agisce con la massima intensità lungo le generatrici di un cono il cui asse corrisponde con il vettore Age la cui apertura angolare è di 90-100°.

Si noti che i campi di forza all'origine dei due fattori costituenti la nuova forza possono essere del tutto differenti tra loro: di solito, la variazione nel tempo del potenziale sommatoria, ΔΑ∑, è generata da campi a grande scala aventi valori molto grandi, enormi intorno alla rispettiva regione di generazione, mentre il gradiente spaziale dAA∑/dx può emergere da campi di forza a scala locale, aventi intensità molto inferiore rispetto ai primi ma soggetti a variazioni spaziali molto intense e come tali in grado di agire come "amplificatori" dei campi a grande scala rispetto all'intensità locale della nuova forza.

Ciò significa che facendo in modo, simultaneamente, di diminuire il modulo di A∑e di rendere la suddetta diminuzione rapidamente variabile nello spazio, qualsiasi corpo situato nella regione in cui il modulo di AEviene diminuito subirà l'azione della nuova forza, in grado di espellere materia, e quindi massa, dalla regione con detto modulo di AEindebolito. In virtù della nota corrispondenza tra massa ed energia ΔΕ = Am-c<2>, l'espulsione della materia e il conseguente decremento della massa nella suddetta regione dello spazio fisico si trasforma in calore.

Una di queste tecniche, note, sfrutta insieme i campi magnetici e il campo gravitazionale della Terra.

A tal proposito, ad esempio, è stata depositata ed è oramai nota una domanda di brevetto internazionale W02006/009484 che sfrutta esattamente questa teoria per la produzione di calore attraverso campi magnetici e il campo gravitazionale.

Di fatto, viene utilizzato un circuito chiuso in cui il cambiamento del modulo di AEè dovuto al campo gravitazionale e il gradiente nello spazio di tale diminuzione 3ΔΑ∑/3Χ è dovuto a intensi campi magnetici alla scala microscopica, e questo genera una nuova forza F che determina la produzione di calore.

Il circuito è dunque formato da una o più pompe centrifughe che generano cavitazione, fenomeno consistente nella formazione di microscopiche bolle di vapore all'interno di un fluido che rapidamente implodono sviluppando una notevole potenza termica in grado di creare una zona di plasma cioè di cariche libere, ed un circuito chiuso che si sviluppa in altezza dalle pompe per richiudersi sulle pompe stesse.

La rapida variazione del potenziale del campo gravitazionale, attiva su tutte le particelle del fluido in movimento lungo il circuito verticale, produce la variazione del modulo del potenziale vettore sommatoria, cioè il primo fattore costituente la nuova forza: ΔΑΕ.

Lo sviluppo di una significativa cavitazione è necessaria per la produzione di una microscopica ma intensa corrente elettrica dovuta al rapido movimento del plasma, e quindi di campi magnetici locali molto intensi. A ciascuno di tali campi magnetici è associato un potenziale vettoriale la cui direzione coincide con quella della corrente elettrica all'origine del campo magnetico, detta direzione puntando verso tutte le direzioni dello spazio fisico in quanto associata a un moto su un percorso toroidale dovuto all'effetto combinato di spinta longitudinale e di rotazione indotto dalle palette della pompa centrifuga.

In qualsiasi istante, purché la cavitazione sia sufficientemente intensa, esistono quindi potenziali vettoriali di campi magnetici locali molto intensi collineari al potenziale vettore cosmologico A, e in verso opposto, tali da determinare una consistente variazione lungo il percorso dell'entità della variazione (diminuzione) del potenziale sommatoria AE, costituendo il secondo fattore della nuova forza: 3AE/3X.

Le quantità di calore in gioco non sono però significative a meno che il sistema non venga opportunamente ottimizzato.

Questo sistema può dunque essere modificato ed ottimizzato al fine di produrre delle quantità di calore maggiori ed utilizzabili in vari settori tecnici.

Uno di questi settori prevede ad esempio il riscaldamento di un liquido contenuto all'interno di un dispositivo di contenimento (ad esempio una vasca da bagno o preferibilmente una piscina). Particolarmente nel caso di piscine, in cui vi sono in gioco diverse centinaia di litri di acqua, i sistemi attuali di riscaldamento sono causa di elevati consumi rispetto alla quantità di calore ed efficienza sviluppata.

In un caso si possono ad esempio utilizzare resistenze elettriche le quali, però, richiedono un elevatissimo consumo di corrente elettrica e quindi di energia primaria al fine di produrre la quantità di calore necessaria .

Sintesi dell'invenzione

È quindi scopo della presente invenzione fornire un impianto di contenimento per un liquido, preferibilmente una piscina, che sia provvista di un sistema di riscaldamento del liquido energeticamente efficiente.

In particolare è scopo della presente invenzione fornire un impianto di contenimento per un liquido, preferibilmente acqua in una piscina, che si basi sul principio di funzionamento della suddetta teoria Byuon ma ottimizzando la produzione di calore, consentendo dunque di ottimizzare la quantità di calore prodotta e riducendo i costi.

Questi e altri scopi sono ottenuti con il presente impianto di contenimento per un liquido, preferibilmente una piscina, in accordo alla rivendicazione 1.

In accordo all'invenzione, l'impianto di contenimento per un liquido comprendente:

- Un dispositivo di contenimento (1) per il liquido e; - Mezzi di riscaldamento per il liquido (2), detti mezzi di riscaldamento comprendendo almeno una circuitazione (2) avente una pompa (4) interposta tra una tubazione di mandata (3'), che dalla pompa (4) si collega al dispositivo di contenimento (1) per spingere il liquido entro il dispositivo di contenimento, ed una tubazione di ritorno (3'') che dal dispositivo di contenimento (1) si collega alla pompa (4), ed in cui la pompa è una pompa centrifuga (4) e la circuitazione è predisposta in modo tale da realizzare un salto di altezza per il liquido circolante non inferiore a 2,4m in modo tale che la combinazione del salto di potenziale per il liquido circolante unitamente alla generazione di un campo magnetico dovuto alla cavitazione generata dalla pompa centrifuga (4) causino una variazione del vettore AEtale da produrre calore in accordo alla teoria Byuon.

Infatti, in accordo alla teoria Byuon, come detto, durante la circuitazione si ha una riduzione del modulo del vettore potenziale sommatoria ΑΕ(ΔΑΕ) insieme a un gradiente nello spazio, cioè lungo il medesimo circuito, della stessa riduzione (3ΔΑΕ/3Χ), in grado di generare la nuova forza e quindi la produzione di calore.

Al fine di ottimizzare il rendimento, il tratto di mandata (3') in uscita dalla pompa centrifuga (4) presenta uno strozzamento (5) il cui diametro (d) è in relazione con il diametro (D) della rimanente parte del tratto di mandata (3') che si collega al dispositivo di contenimento (1) secondo una relazione 1 < (D<2>/d<2>) < 100.

In aggiunta, contestualmente, detto diametro (D) è compreso entro un range di valori compresi tra 7,9 cm e 11 cm.

Tali valori sono in grado di massimizzare le correnti elettriche (e quindi i campi magnetici) dovuti alla cavitazione, grazie al "canale d'informazione quantistico", diretta conseguenza della teoria Byuon.

In questa maniera si incrementa notevolmente la produzione di calore utilizzabile in vari campi tecnici.

Ulteriori vantaggi sono desumibili dalle rivendicazioni dipendenti.

Breve descrizione dei disegni

Ulteriori caratteristiche e i vantaggi della presente vasca, secondo l'invenzione, risulteranno più chiaramente con la descrizione che segue di alcune forme realizzative, fatte a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi, in cui: - la figura 1 descrive una vista dall'alto in pianta della piscina in accordo alla presente invenzione;

- La figura 2 mostra una vista laterale della piscina; - Le figure 3 e 4 descrivono una configurazione preferita della circuitazione del fluido;

- La figura 5 mostra dei dettagli costruttivi della pompa e della tubazione di uscita dalla pompa essenziali per l'ottimizzazione del calore prodotto;

- La figura 6 mostra una variante costruttiva dell'invenzione;

Descrizione di alcune forme realizzative preferite

Le figure allegate si riferiscono nello specifico ad un'applicazione di riscaldamento per una piscina.

La piscina prevede dunque una vasca di contenimento 1 per un liquido, generalmente acqua. In maniera non limitativa la vasca è stata disegnata con forma quadrangolare ma, naturalmente, la stessa può avere qualsiasi forma e dimensione.

La vasca 1 è poi provvista di un sistema di riscaldamento 2 del liquido (in tal caso acqua) attraverso cui è possibile innalzarne la temperatura.

In accordo all'invenzione il sistema di riscaldamento 2 prevede una circuitazione 3 comprendente una pompa centrifuga 4 interposta tra un tubo di mandata 3' ed un tubo di ritorno 3''. Il fluido viene spinto nella vasca attraverso la mandata 3' (vedi verso della freccia in figura 1) e viene nuovamente aspirato dalla vasca, entro la circuitazione 3, attraverso la tubazione di ritorno 3'' (vedi freccia di ritorno sempre in figura 1). La suddetta circuitazione del fluido è dunque ottenuta con una spinta ottenuta grazie all'impiego di detta pompa centrifuga 4 la quale collega la mandata 3' al ritorno 3" .

L'uso della pompa di tipo centrifuga è essenziale per la presente invenzione, in accordo alla teoria di byuon, per la generazione di una predeterminata altezza di cavitazione lungo la tubazione e dunque di un campo magnetico generato dalla cavitazione stessa. La figura 1 mostra infatti con la numerazione 7 un tratto di tubazione entro cui si sviluppa la cavitazione del liquido grazie alla azione centrifuga della pompa.

Come detto, grazie alla cavitazione si viene a generare un intenso gradiente locale della variazione del potenziale sommatoria a sua volta generata per mezzo del campo gravitazione terrestre e dunque l'azione della nuova forza F. Il tutto è dunque all'origine di una produzione di calore. A tal scopo è dunque necessario che, come meglio dettagliato nel seguito, la tubazione causi un salto di potenziale, ovvero si sviluppi in senso verticale (vedi ad esempio la vista laterale di figura 2).

Sempre come mostrato in figura 1 la mandata 3' prevede, a valle della pompa, una sezione 5 la quale ha un diametro d di passaggio del fluido ristretto rispetto al diametro D del resto della tubazione. E' essenziale che, al fine dell'ottimizzazione della produzione di calore, sia D che d abbiano valori tali per cui il loro rapporto sia compreso entro un predeterminato range. Tale sezione ridotta, nel corretto rapporto rispetto alla sezione D, nonché la dimensione stessa di D, amplifica l'effetto di cavitazione e dunque della successiva produzione di calore.

In particolare, indicando con d il diametro della porzione ristretta 5 e con D il diametro della tubazione (indifferentemente la porzione di mandata o ritorno), il rapporto tra il quadrato di D e il quadrato d deve essere compreso o uguale tra 1 e 100.

Contestualmente è essenziale che D risulti compreso tra 7,9 cm e 11 cm, come sarà meglio specificato in seguito.

Si è infatti sorprendentemente ritrovato come la combinazione di questi due fattori strutturali riesca ad amplificare il processo di cavitazione che ottimizza la produzione di calore.

Lo stesso aumento di cavitazione non è infatti banalmente ottenibile selezionando una pompa di dimensioni maggiori in quanto, come sarà meglio illustrato nel seguito, sussiste un limite superiore alla capacità della pompa in relazione al volume di liquido circolante, e la scelta di una maggiore potenza ed eventualmente dimensione della pompa è legata soltanto alla necessità di circolare una maggiore quantità di liquido.

La figura 5 mostra a titolo di esempio un rapporto di dimensioni che rientra entro i valori ottimali sopra enunciati.

In particolare la figura in questione mostra il fluido liquido che passa nel rotore della pompa (diametro < 130 mm) e attraverso la "flangia d'uscita" della pompa stessa (diametro ~ 25 mm). Il fluido procede quindi nel primo tratto (d) ristretto 5, di lunghezza ~ 150-200 mm, di diametro "d" ~ 15 mm e si immette quindi nel tratto "finale" S2 di diametro "D" ~ 10 cm (100 mm).

Il tratto finale S2 (ovvero D) è dunque contestualmente compreso tra 7,9 cm e 11 cm mentre il rapporto tra i diametri dei due ultimi tubi è dunque, come detto, tale per cui: 1 < (D<2>/d<2>) < 100, e infatti: (100<Λ>2)/(15<Λ>2)~44.

Il predetto rapporto (D<2>/d<2>) e, soprattutto, la dimensione del diametro "D" del tubo "finale", sono tali da massimizzare le correnti elettriche (e quindi i campi magnetici) dovuti alla cavitazione, grazie al "canale d'informazione quantistico", diretta conseguenza della teoria Byuon come può apprendersi per es. in "La Trama Svelata", Ed. Polistampa, Firenze, 2009, ad esempio al capitolo 2 in "Nuovo canale quantistico di informazione (QIC). La comunicazione nel XXI secolo", che consente alle particelle elementari (elettroni, in questo caso) di "duplicarsi" entro la specifica dimensione seqnalata per "D".

Continuando nella descrizione strutturale dell'invenzione, la fiqura 2 rappresenta una vista laterale della fiqura 1 per evidenziare la circuitazione 3 che si sviluppa in senso verticale, in modo tale che il fluido abbia un salto di enerqia potenziale. Anche in questo caso, al fine di ottimizzare il processo di produzione di calore, è necessario un salto potenziale di altezza dell'ordine di almeno 2,4 m, preferibilmente superiore a 2,5m. Ciò siqnifica che il tratto verticale di risalita (e dunque poi di discesa del fluido) deve essere di almeno 2,4 m.

La fiqura 3 descrive una predisposizione preferita della tubazione. Una parte della tubazione corre al di sotto del fondo della piscina lunqo il piano della piscina stessa (tratto realizzato in tratteqqio) in fiqura 3. La vista in pianta dall'alto mostra i tratti di risalita e discesa 20 la cui altezza si sviluppa per almeno 2,4m. Come dunque mostrato in fiqura 4, la tubazione risale a livello della vasca attraverso la mandata 3'. In questa fase l'acqua che entra in vasca è in condizione riscaldata. La stessa acqua dalla vasca viene aspirata dalla pompa centrifuqa dalla parte opposta 3'' ricadendo per un altezza equivalente per poi riprendere la solita circuitazione.

Alcuni dati tecnici sperimentali venqono di sequito forniti.

Su una piscina di lunqhezza di 10m e larqhezza di 4m, con profondità di 1, 5. si è rilevato un salto di temperatura da 10°C a 40° C nell'arco di circa 10 ore di circuitazione .

Sono state in tal caso utilizzate cinque pompe e dunque cinque circuiti indipendenti. La potenza di oqni pompa è stata selezionata dell'ordine di 10 kW per un totale dunque di 50 kW.

E' evidente come sia possibile (vedi ad esempio fiqura 3) predisporre un interramento tale delle tubazioni tale per cui la quota di risalita di 2,5m, o più, risulti sotto il pelo dell'acqua.

Diversamente le stesse tubazioni possono risalire al di sopra della piscina per poi ricadere verso il basso.

Anche un utilizzo di pompa centrifuqa specifica è in qrado di ottimizzare ulteriormente l'effetto di riscaldamento ottenuto. In particolare si è ritrovato come la pompa utilizzata debba preferibilmente essere una pompa centrifuqa a sinqolo stadio caratterizzata da un assorbimento unitario di enerqia U (espresso in Watt/litro) che sta in una relazione CKIK39-3X con X il numero di stadi della pompa centrifuqa, formando così un flusso a valle della pompa che soddisfa la sequente relazione:

(Vo/w)> or = 0,003 ore;

In cui Vo è il volume del liquido nel circuito e w è la capacità della pompa in metri cubi/ora.

Evidentemente, la detta relazione pone dunque un limite superiore alla capacità della pompa, w, rispetto al volume del liquido circolante, Vo limitandoci dunque nella scelta di dimensione della pompa. E' da qui evidente come risulti inventiva la scelta delle suddette sezioni D e d per massimizzare l'effetto di cavitazione.

Come poi mostrato in figura 6 è anche possibile una "variante costruttiva" che prevede comunque che il fluido scorra definitivamente in più tubi ciascuno di diametro "D" dimensionato come sopra, di sezione ciascuno "Si", a partire da un tubo più grande, la superficie della cui sezione "S2" sia pari alla somma delle sezioni "Si".

Sebbene le figure e la descrizione della configurazione preferita dell'invenzione si riferisce nello specifico ad una piscina, è assolutamente evidente come lo stesso concetto inventivo sia applicabile in campi diversi di riscaldamento del liquido. In tal senso la vasca della piscina può essere semplicemente sostituita con un dispositivo di contenimento per un liquido e la stessa circuitazione descritta può essere utilizzata per effettuare il riscaldamento.

Il numero delle pompe centrifughe selezionate viene poi scelto in funzione dell'innalzamento della temperatura. In particolare il sistema è utilizzabile per la pastorizzazione di liquidi alimentari quali succhi e latte.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Un impianto di contenimento per un liquido comprendente: - Un dispositivo di contenimento (1) per il liquido; - Mezzi di riscaldamento per il liquido (2), detti mezzi di riscaldamento comprendendo almeno un percorso di circuitazione (2) avente una pompa (4) interposta tra una tubazione di mandata (3'), che dalla pompa (4) si colleqa al dispositivo di contenimento (1) per spinqere il liquido entro il dispositivo di contenimento, ed una tubazione di ritorno (3''), che dal dispositivo di contenimento (1) si colleqa alla pompa (4) per un reflusso di ritorno del liquido dal dispositivo di contenimento alla pompa, ed in cui la pompa è una pompa centrifuqa (4) e la circuitazione è predisposta in modo tale da realizzare un salto di altezza per il liquido circolante non inferiore a 2,4m in modo tale che la combinazione del salto di potenziale per il liquido circolante unitamente alla qenerazione di un campo maqnetico dovuto alla cavitazione qenerata dalla pompa centrifuqa (4) causino una variazione del vettore AEtale da produrre calore; e caratterizzato dal fatto che il tratto di mandata (3') in uscita dalla pompa centrifuqa (4) presenta uno strozzamento (5) il cui diametro (d) è in relazione con il diametro (D) della rimanente parte del tratto di mandata (3'), che si colleqa al dispositivo di contenimento (1), secondo una relazione 1 < (D<2>/d<2>) < 100 ed in cui, ulteriormente, detto diametro (D) è contestualmente compreso entro un ranqe di valori compresi tra 7,9 cm e 11 cm.
2. 2. Un impianto di contenimento per un liquido, secondo la rivendicazione 1, in cui la pompa centrifuga è selezionata in modo tale da soddisfare ulteriormente la seguente condizione: 0<U<39-3X con X il numero di stadi della pompa centrifuga e con U il valore di assorbimento unitario dell'energia della pompa espresso in Watt/litro.
3. 3. Un impianto di contenimento per un liquido, secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la pompa centrifuga è una pompa a singolo stadio.
4. 4. Un impianto di contenimento per un liquido, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui sono previste più di una circuitazione in parallelo tra loro.
5. Un impianto di contenimento per un liquido, secondo una o più rivendicazioni precedenti, in cui la circuitazione è predisposta in modo tale da causare un dislivello di altezza per il liquido circolante almeno pari o superiore a 2,4m.
6. Un impianto di contenimento per un liquido, secondo una o più rivendicazioni precedenti dalla 1 alla 5, in cui in caso di più circuitazioni, per ogni circuitazione è previsto un tubazione di diametro D che si collega ad una tubazione di strozzamento di diametro d.
7. 7. Un impianto di contenimento per un liquido, secondo una o più rivendicazioni precedenti dalla 1 alla 5, in cui in caso di più circuitazione è prevista una singola tubazione in comune di diametro D da cui si diramano una pluralità di strozzamenti di diametro d in numero uguale al numero di circuitazioni previste.
8. 8. Un impianto di contenimento per un liquido, secondo una o più rivendicazioni precedenti dalla 1 alla 7, in cui l'impianto di contenimento del liquido è una piscina contenente acqua ed in cui il dispositivo di contenimento del liquido è la vasca (1) formante la piscina.
9. 9. Un impianto di contenimento per un liquido, secondo una o più rivendicazioni precedenti dalla 1 alla 7, in cui l'impianto di contenimento del liquido è un impianto di pastorizzazione del latte.
10. 10. Un impianto di contenimento per un liquido, secondo una o più rivendicazioni precedenti dalla 1 alla 7, in cui l'impianto di contenimento del liquido è un impianto di riscaldamento e pastorizzazione per liquidi alimentari.