BRMU8702650U2 - solar electric and desalination plant and sewage treatment plant - Google Patents
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Abstract
USINA SOLAR ELÉTRICA E DESSALINIZADORA E TRATADORA DE ESGOTO. Compreendida por três sistemas, um de dessalinização (destilação solar), outro de produção elétrica, e outro de tratamento de esgotos, os quais podem funcionar individualmente ou acoplados, tem como principio de funcionamento a concentração da energia solar através de espelhos (1) sobre um metal (2) que conduz o calor e leva à ebulição a água de um reservatório (4a e 4b). O vapor da água desmineralizada produzido pelo sistema de geração elétrica, que é fechado, é conduzido diretamente por uma tubulação térmica (6) para uma turbina a vapor ou locomóvel (10), que acoplados a um gerador (11), produzem energia elétrica, e é condensado passando-se através do canal de abastecimento (7) por uma serpentina ou caixa laminar (8), retornando-se a água ao reservatório de ebulição de água desmineralizada (4a). O vapor da água salina produzido pelo sistema de dessalinização é condensado da mesma forma ou ainda com a ajuda de aspersores (12), e a água resultante é reservada para consumo, tendo como subproduto o sal. O tratamento de esgoto é feito pelo seu simples cozimento, gerando como subprodutos o adubo e o gás metano.SOLAR ELECTRICAL AND DESALINIZING PLANT AND WASTE TRACTOR. Comprised of three systems, one for desalination (solar distillation), one for electrical production, and one for sewage treatment, which can work individually or in combination, the principle of operation is the concentration of solar energy through mirrors (1) over a metal (2) that conducts heat and boils water from a reservoir (4a and 4b). The demineralized water vapor produced by the enclosed electrical generation system is conducted directly through a thermal pipe (6) to a steam turbine or locomotive (10), which coupled to a generator (11) produces electricity, and is condensed by passing through the supply channel (7) through a coil or laminar housing (8), returning the water to the demineralised water boiling reservoir (4a). The salt water vapor produced by the desalination system is condensed in the same way or with the aid of sprinklers (12), and the resulting water is reserved for consumption with salt as a byproduct. The sewage treatment is done by its simple cooking, generating as byproducts the fertilizer and the methane gas.
Description
"USINA SOLAR ELÉTRICA E DESSALINIZADORA E TRATADORA DE ESGOTO""SOLAR ELECTRICAL AND DESALINIZER AND WASTE TRACTOR"
A presente patente de modelo de utilidade refere-se a um equipamento que pode ter uso doméstico ou industrial, tendo como princípio de funcionamento a concentração da energia solar através de espelhos, provocando a ebulição de uma solução aquosa num reservatório. O vapor resultante da ebulição da água desmineralizada passa por uma turbina a vapor, que acoplada a um gerador, produz energia elétrica, e é resfriado através do canal de abastecimento antes de retornar ao reservatório de ebulição. O vapor resultante da ebulição da água salina é condensado através do canal de abastecimento e a água gerada é reservada para consumo, tendo como subproduto o sal. E para tratar o esgoto basta levá-lo à ebulição e se tornará esterilizado, tendo como subproduto o adubo orgânico e o gás metano que pode ser canalizado.The present utility model patent relates to equipment which may have domestic or industrial use, having as its working principle the concentration of solar energy through mirrors, causing the boiling of an aqueous solution in a reservoir. The steam resulting from boiling demineralized water passes through a steam turbine, which coupled to a generator, produces electricity, and is cooled through the supply channel before returning to the boiling reservoir. The steam resulting from the boiling of saline water is condensed through the supply channel and the generated water is reserved for consumption with salt as a byproduct. And to treat the sewage just boil it and it will become sterilized, having as a byproduct organic fertilizer and methane gas that can be channeled.
O estado atual das técnicas de utilização da energia solar para dessalinização, que passa pela destilação, eletrodiálise e osmose reversa, e para a produção de energia, que passa pelos fornos solares, motores a vapor e energia fotovoltaica, está representada no modelo de utilidade, de minha autoria, depositado como pedido de patente sob o número MU8500293-3, e que está sendo aprimorado com a presente reformulação da invenção, com a parte de tratamento de esgoto.The current state of solar energy utilization techniques for desalination, which involves distillation, electrodialysis and reverse osmosis, and for energy production, which goes through solar ovens, steam engines and photovoltaic energy, is represented in the utility model. of my own, filed as a patent application under number MU8500293-3, and which is being refined with the present recast of the invention with the sewage treatment part.
Os aprimoramentos consistem em se utilizar um sistema de esgoto para ser fervido num reservatório, de onde sairá desinfetado e pronto para ser utilizado como adubo, gerando gás metano que pode ser canalizado e armazenado para utilização. Outro aprimoramento é a possibilidade de se utilizar espelhos planos no lugar de côncavos, pois são mais baratos.The improvements consist of using a sewage system to be boiled in a reservoir, from which it will be disinfected and ready to be used as fertilizer, generating methane gas that can be piped and stored for use. Another enhancement is the possibility of using flat mirrors instead of concave ones, as they are cheaper.
Uma usina solar elétrica dessalinizadora e tratadora de esgoto pode conter vários espelhos e turbinas e sua capacidade de produção de água dessalinizada, de energia e de tratamento de esgoto varia de acordo com as dimensões das estruturas e a condutividade térmica dos materiais envolvidos nos processo termodinâmicos, sendo os sistemas, dimensionados de acordo com as demandas hídricas e energéticas locais ou regionais.A desalination and sewage treatment solar power plant can contain several mirrors and turbines and its capacity for desalinated water production, energy and sewage treatment varies according to the size of the structures and the thermal conductivity of the materials involved in the thermodynamic processes, the systems being sized according to local or regional water and energy demands.
Cabe ressaltar que os sistemas também podem funcionar separadamente, no caso do aproveitamento direto da água do mar para resfriamento do vapor gerado, e que a usina dessalinizadora terá como subproduto o sal.As figuras a seguir são apenas desenhos esquemáticos dados a título de exemplo não limitativo.It is noteworthy that the systems can also work separately, in the case of direct use of seawater to cool the generated steam, and that the desalination plant will have salt as a byproduct. The following figures are only schematic drawings given by way of example. limiting.
A Figura 1 apresenta a vista em planta do arranjo geral da invenção.Figure 1 shows the plan view of the general arrangement of the invention.
A Figura 2 apresenta o corte transversal da invenção.Figure 2 shows the cross section of the invention.
A reposição das quantidades mínimas de sais minerais, recomendáveis ao consumo humano, na água final deve ser calculada e esse acréscimo pode ser feito através de aspersores, introduzindo, ao longo do condensador, a própria água de abastecimento, após filtragem e tratamentos devidos, o que ainda aceleraria a condensação.The replacement of the minimum quantities of mineral salts, recommended for human consumption, in the final water must be calculated and this increase can be done through sprinklers, introducing the supply water itself, after filtering and proper treatment, along the condenser. that would still accelerate condensation.
Esse equipamento pode ser constituído de um ou mais refletores (1) que podem ser côncavos (parabólicos ou semi-cilíndricos) ou planos e ter as hastes/chapas metálicas de transmissão de calor (2) externas ou submersas e seu funcionamento e dimensões podem ser regulados para máxima eficiência, programando-se o espelho, através de um heliostato, para acompanhar o movimento do sol durante o dia.This equipment may consist of one or more reflectors (1) which may be concave (parabolic or semi-cylindrical) or flat and have external or submerged heat transmission rods (2) and their operation and dimensions may be They are adjusted for maximum efficiency by programming the mirror through a heliostat to monitor the movement of the sun during the day.
Após a reflexão e concentração da energia solar, através de um vidro (13), diretamente numa chapa metálica condutora submersa (2), esta irá transmitir o calor para a água, ou então, no caso de uma haste externa, passando esta através de um material de baixa condutividade (3) que permitirá a vedação e/ou a instalação de uma válvula de segurança entre a parede ou laje dos reservatórios de ebulição (4a e 4b).After reflection and concentration of solar energy, through a glass (13), directly on a submerged conductive metal plate (2), it will transmit the heat to the water, or, in the case of an external rod, passing it through a low conductivity material (3) which will permit the sealing and / or installation of a safety valve between the wall or slab of the boiling reservoirs (4a and 4b).
As chapas condutoras devem ser tecnicamente dimensionadas para manter uma determinada pressão de projeto nos reservatórios de ebulição (4a e 4b), sendo o nível do reservatório de ebulição de água salina (4b) regulado através de uma bóia metálica ou sensor, integrados a um injetor de água sob pressão (5), instalados na tubulação (6) que vem do canal de abastecimento (7).The conducting plates must be technically sized to maintain a certain design pressure in the boiling reservoirs (4a and 4b) and the level of the saline boiling reservoir (4b) is regulated by a metal float or sensor integrated with an injector. (5), installed in the piping (6) coming from the supply channel (7).
Os diferentes vapores produzidos nos sistemas são condensados passando-se através do canal de abastecimento (7) dentro de uma serpentina ou caixa laminar de condensação (8). No caso do sistema de geração elétrica, a água desmineralizada retorna ao reservatório de ebulição de água desmineralizada (4a), e no sistema de dessalinização, um sistema aspersor (12) de água para reposição de sais pode ser introduzido ao longo do condensador (8), terminando no reservatório de água final (9)que pode ter o teto inclinado para facilitar a concentração do vapor restante e escorrimento das possíveis gotas formadas.The different vapors produced in the systems are condensed by passing through the supply channel (7) inside a condensing coil or laminar box (8). In the case of the electric generation system, demineralized water returns to the demineralized water boiling reservoir (4a), and in the desalination system, a salt sprinkler system (12) may be introduced along the condenser (8). ), ending in the final water reservoir (9) which may have the sloping roof to facilitate concentration of the remaining steam and dripping of the possible formed droplets.
Para gerar energia, basta canalizar o vapor do sistema de geração elétrica por uma tubulação térmica (6) diretamente para uma turbina a vapor ou locomovei (10), e acoplá-los ao gerador (11), e depois, passar pelo condensador (8) e retornar a água resultante ao reservatório de ebulição de água desmineralizada (4a).To generate power, it is sufficient to channel the steam from the electrical generation system through a thermal pipe (6) directly to a steam turbine or locomotive (10), and attach them to the generator (11), and then pass through the condenser (8). ) and return the resulting water to the demineralized water boiling reservoir (4a).
Para tratamento do esgoto basta levá-lo à ebulição e canalizar os gases produzidos.To treat the sewage just bring it to boiling and channel the gases produced.
As estruturas dos reservatórios (4a e 4b), (7) e (9) podem ter formas variadas e ser construídas em concreto armado com dimensionamento específico para cada caso e a serpentina ou a caixa laminar para condensação (8) podem ser construídas de metal ou de concreto armado, com o devido dimensionamento técnico segundo suas dimensões e condutividade térmica requerida.The reservoir structures (4a and 4b), (7) and (9) may be of various shapes and be constructed of case-specific reinforced concrete and the coil or condensing laminar housing (8) may be constructed of metal. or reinforced concrete, with due technical dimensioning according to its dimensions and required thermal conductivity.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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BRMU8702650-3U BRMU8702650U2 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | solar electric and desalination plant and sewage treatment plant |
Applications Claiming Priority (1)
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BRMU8702650-3U BRMU8702650U2 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | solar electric and desalination plant and sewage treatment plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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BRMU8702650U2 true BRMU8702650U2 (en) | 2009-04-22 |
Family
ID=40612257
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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BRMU8702650-3U BRMU8702650U2 (en) | 2007-09-03 | 2007-09-03 | solar electric and desalination plant and sewage treatment plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BR (1) | BRMU8702650U2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11502322B1 (en) | 2022-05-09 | 2022-11-15 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell with heat pump |
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US11855324B1 (en) | 2022-11-15 | 2023-12-26 | Rahul S. Nana | Reverse electrodialysis or pressure-retarded osmosis cell with heat pump |
-
2007
- 2007-09-03 BR BRMU8702650-3U patent/BRMU8702650U2/en not_active Application Discontinuation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11502322B1 (en) | 2022-05-09 | 2022-11-15 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell with heat pump |
US11502323B1 (en) | 2022-05-09 | 2022-11-15 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell and methods of use thereof |
US11563229B1 (en) | 2022-05-09 | 2023-01-24 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell with heat pump |
US11611099B1 (en) | 2022-05-09 | 2023-03-21 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell and methods of use thereof |
US11699803B1 (en) | 2022-05-09 | 2023-07-11 | Rahul S Nana | Reverse electrodialysis cell with heat pump |
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B03A | Publication of an application: publication of a patent application or of a certificate of addition of invention | ||
B11A | Dismissal acc. art.33 of ipl - examination not requested within 36 months of filing | ||
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