ES1069544U - Dispositivo desalinizador de agua mediante captador solar. - Google Patents
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Abstract
1. Dispositivo desalinizador de agua mediante captador solar, caracterizado por el hecho de consistir en un depósito (4), sobre el que se dispone una superficie absorbedora de las radiaciones solares (2), un conjunto de láminas de vidrio templado (3) dispuestas a unos 2 cm de la superficie absorbedora con un contenedor de sales y minerales (13) situado en su parte inferior, y existiendo un condensador (9) a continuación de la salida de vapor (5) y un depósito de agua producto (12) a donde llegará el agua a través de la conducción de salida de condensados (10). 2. Dispositivo desalinizador de agua mediante captador solar, según reivindicación 1, caracterizado porque el contenedor de sales y minerales (13) dispone de un registro (6) que permite la retirada de las sales. 3. Dispositivo desalinizador de agua mediante captador solar, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque todo el conjunto se dispone sobre una base o plataforma giratoria (8). 4. Dispositivo desalinizador deagua mediante captador solar, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dispone de una entrada de agua a desalar (1) la cual permite la introducción de agua manualmente o procedente de una instalación hidráulica.
Description
Dispositivo desalinizador de agua mediante
captador solar.
La presente memoria se refiere, tal como se
expresa en el título, a un dispositivo de desalinización de agua el
cual emplea para realizar el proceso únicamente la energía
proveniente del sol, obtenida mediante la acción de uno o varios
captadores solares estratégicamente dispuestos.
Dado que la única energía consumida en el
proceso de desalinización es la proveniente del sol, la eficiencia
productiva del presente dispositivo es total, lo que irá aparejado
a una importante reducción de costes con respecto a los sistemas
tradicionales, evitando además cualquier tipo de emisión perjudicial
al medio ambiente.
Más en particular, el presente dispositivo se
configura en base a un colector solar plano similar a los empleados
para generación de agua caliente sanitaria, sobre el que se han
realizado diferentes modificaciones que permiten emplearlo para el
uso referido de desalinización de agua salada.
La invención que se propone también puede servir
como tratamiento intermedio en procesos de depuración de
sustancias líquidas tales como efluentes procedentes de procesos industriales o agrícolas, residuos ganaderos,
etc.
sustancias líquidas tales como efluentes procedentes de procesos industriales o agrícolas, residuos ganaderos,
etc.
El dispositivo para desalinización de agua que
se preconiza tendrá aplicación dentro de la industria de
tratamiento de aguas para su potabilización y desalinización, así
como en general dentro de cualquier campo de la técnica en el que
sea necesaria el tratamiento de aguas y otros residuos líquidos
derivados de actividades industriales, ganaderas o agrícolas.
Resulta inmediata la posibilidad de aplicación
para abastecimientos de agua de riego procedente de pozos o
cualquier otra fuente de aguas salinas.
En la actualidad son multitud los métodos
existentes para el tratamiento de aguas salinas procedentes de mar
o pozo, con la finalidad de obtener agua desalada, ya sea esta
potable o no. Entre los más habituales para este tipo de
finalidades se encuentran los equipos que emplean ósmosis inversa,
los equipos de micro y nanofiltración, equipos de electrodiálisis,
etc. Todos estos sistemas logran obtener un agua producto con baja
concentración de iones salinos.
Sin embargo, en los métodos tradicionales de
tratamiento de agua es necesaria la realización de un consumo
energético determinado debido al empleo de bombas hidráulicas,
grupos de presión, intercambiadores de calor, etc. o se da la
necesidad de una renovación periódica de determinadas partes de la
instalación, en especial los que emplean medios filtrantes y los
que necesitan de elementos mecánicos para su funcionamiento. Se
producen en consecuencia unos costes derivados del uso y
mantenimiento de la instalación que repercuten en la eficiencia de
ésta y agravan el precio final del agua producto.
Una solución planteada a estos problemas
consiste en el aprovechamiento de la energía solar para lograr el
aporte necesario de energía para realizar el proceso de
desalinización de una forma gratuita. Es conocida por parte del
titular de la presente invención la existencia de varios documentos
que tratan de la desalinización o destilación de líquidos mediante
energía solar, empleando para ello dispositivos que captan la
radiación solar y la transmiten a un líquido que se evapora,
obteniendo de esta forma una fracción gaseosa que se separará de la
fracción sólida existente en el agua, pasando posteriormente a
condensar el gas para obtener el líquido destilado. Ejemplos de
estos documentos son las solicitudes U0220372 de Yso Chen Tsai
(Dispositivo destilador de agua alimentado por energía solar), la
ES2096652 de Gabor Göde (Planta para la desalinización de agua de
mar utilizando la energía solar, preferentemente acompañada de la
generación de energía eléctrica). En estos documentos, así como en
los demás localizados, se presentan diversos dispositivos
destinados a la obtención de agua destilada mediante el uso de
energía solar.
Sin embargo, y tal y como cualquier experto en
la materia podría determinar, la presente invención presenta una
configuración novedosa con respecto a lo existente en el estado de
la técnica que confiere al dispositivo unas ventajas notables, así
como una reducción en costos de fabricación y mantenimiento. La
simplicidad del dispositivo, así como la accesibilidad en el
mercado a los materiales necesarios para su fabricación, hacen de la
presente invención un importante aporte técnico al sector que
logrará una importante mejora en el campo del tratamiento de aguas
para su depuración y/o desalinización.
La invención descrita en esta memoria está
configurada por uno o varios captadores planos solares los cuales a
su vez se componen de un depósito para agua sobre el que se dispone
una superficie captadora de la radiación solar de modo que el calor
obtenido por esta superficie se transmite, salvo las pérdidas
habituales en este tipo de dispositivos, al agua almacenada.
Sobre el conjunto de depósito y superficie
captadora se disponen, con una separación adecuada, una pluralidad
de capas de vidrio templado dispuestas con el objeto de maximizar
el aprovechamiento de la radiación solar incidente y conservar el
calor acumulado en el depósito de agua.
El conjunto de depósito, superficie captadora y
vidrio quedará montado de forma que se componga un módulo de
captación de energía solar. Dicho módulo dispondrá de una entrada
para el agua a desalar, por donde ésta se introduce y que
comunicará directamente con el depósito de agua. El agua salina
llegará al interior del depósito por simple gravedad, dado que la
entrada está situada en altura con respecto a éste. La entrada del
agua podrá disponer de varias embocaduras para permitir la entrada
automática de agua procedente de diversas instalaciones de bombeo
diferentes, así como también dispondrá de entradas para el vertido
manual del agua.
Así, al penetrar el agua a temperatura ambiente
al interior del depósito, donde se alcanzan temperaturas de 120ºC
con una aportación pequeña de calor solar, ésta entrará en
ebullición, separándose una fracción gaseosa de vapor de agua, que
ascenderá hacia una abertura de recogida, y una fracción sólida que
decantará por gravedad y que irán a caer a un depósito de recogida
de sales situado en la parte inferior del dispositivo, donde serán
almacenadas para su posterior retirada, que deberá realizarse
periódicamente.
El agua en ebullición se verá evacuada, tal y
como se ha indicado en el párrafo anterior, a través de una
abertura situada en la parte superior del dispositivo y que
conducirá al vapor de agua hasta un depósito de condensación, el
cual tendrá regulada su temperatura mediante el empleo ventilación
natural o de líquidos refrigerantes. Posteriormente, el agua
condensada y libre de partículas sólidas se traslada hasta un
depósito de agua desalinizada donde quedará dispuesta para su uso
directo o para ser llevada hasta los puntos de consumo que se hayan
establecido. El elemento empleado para la condensación de vapor de
agua podrá consistir en cualquier dispositivo habitualmente
empleado para estas funciones como puede ser un intercambiador de
calor agua-aire o un aerotermo, dependiendo la
instalación de uno u otro aparato de las necesidades particulares de
refrigeración que existan en cada instalación a disponer.
El agua desalinizada así obtenida posee unos
contenidos en sales muy por debajo de los presentes en comparación
con muestras obtenidas de agua corriente para consumo doméstico.
Por otro lado, parámetros como el pH, la conductividad eléctrica y
el contenido en cloruros, sulfatos y boro quedan dentro de unos
márgenes que permiten el empleo del agua desalinizada para
aplicaciones agrícolas o industriales, siendo posible el consumo
humano tras un proceso de mineralización.
Cabe destacar que se prevé la posibilidad de
disponer el conjunto descrito sobre una base giratoria, de modo que
se optimice el aprovechamiento de la radiación solar gracias a la
posibilidad de seguimiento del sol a lo largo del día.
Según pruebas realizadas con prototipos de la
presente invención se han obtenido valores de concentración de
sales en agua muy inferiores a los obtenidos con tratamientos de
ósmosis inversa, siendo el contenido de sales con el dispositivo
descrito hasta cuatro veces inferior en comparación con el sistema
de ósmosis.
El presente dispositivo para desalinización de
agua mediante captador solar representa, pues, una estructura
innovadora de características estructurales y constitutivas
desconocidas hasta ahora para tal fin, razones que unidas a su
utilidad práctica, la dotan de fundamento suficiente para obtener
el privilegio de exclusividad que se solicita.
Para complementar la descripción que se está
realizando, y con objeto de facilitar una mejor comprensión de las
características de la invención, se acompaña a la presente memoria
como parte integrante de la misma, unos dibujos realizados con
carácter ilustrativo y no limitativo, que a continuación se procede
a describir:
Fig. 1 en la que se observa una representación
esquemática de la distintas partes del dispositivo, con un solo
módulo de captación solar.
Fig. 2 en la que aparece una vista en
perspectiva de una instalación de 5 placas situadas sobre una base
giratoria.
A la vista de las mencionadas figuras, y de
acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un
ejemplo de realización preferente de la invención, la cual
comprende las partes y elementos que se indican y describen en
detalle a continuación, no pretendiendo en absoluto limitar el
alcance de la invención.
La invención que se preconiza está configurada
por un depósito (4) que tendrá una configuración mayormente plana,
con una de sus caras orientadas al sur y con una inclinación en
grados igual a la de la latitud de la zona donde vaya a instalarse.
Sobre dicho depósito (4) y en la cara expuesta al sol se dispone una
superficie captadora (2) formada por betunes asfálticos o cualquier
otro material válido, la cual estará encargada de absorber todo el
calor procedente de la radiación del sol y transmitirlo al interior
del depósito (4).
Se consigue la orientación del depósito y su
fijación mediante una estructura soporte (7) realizada a tal fin,
compuesta por perfiles de acero de pequeño espesor si bien es
factible emplear cualquier método habitual para soporte de este tipo
de elementos.
Para maximizar la cantidad de calor obtenida, se
dispone sobre el depósito (4) y la superficie captadora (2), a una
distancia aproximada de unos 2 cm y cubriendo adecuadamente los
huecos laterales, de una serie de láminas de vidrio templado (3)
que provocarán el efecto invernadero en el interior del cajón
formado por estos tres elementos. El vidrio templado permite
retener parte de las radiaciones solares que rebotan en la
superficie captadora (2), además de aislar del exterior al depósito
(4).
A través de una conducción (1) a la cual se
tendrá acceso, se introducirá el agua a desalar en el interior del
depósito (4). Una vez el agua llegue al interior, el salto térmico
existente entre el exterior y el interior del depósito provocan la
ebullición del agua entrante, de modo que se separará una fracción
gaseosa y una fracción sólida compuesta por las sales que
anteriormente contenía el agua.
En el punto más alto del depósito (4) se dispone
una abertura (5) que permite la salida del vapor de agua y su
conducción hacia el condensador (9).
En la parte inferior del depósito (4) se dispone
un contenedor para las sales (13), que llegarán hasta ahí por
gravedad, el cual dispone de un registro (6) para permitir la
retirada periódica de las sales acumuladas.
El vapor de agua que llega al condensador (9)
cambiará a estado líquido, de manera que por gravedad será
conducido a través de la salida (10) hasta el depósito final de
agua producto (12), desde donde será finalmente llevada hasta su
punto de consumo.
Es importante indicar que todas las partes de la
instalación en contacto con el exterior, incluyendo conducciones de
agua o vapor, estarán convenientemente calorifugadas con el fin de
disminuir pérdidas en la medida de lo posible.
Cabe mencionar que para el caso de una
instalación compuesta por varios captadores solares, como se
observa en la figura 2, simplemente será necesario realizar las
conducciones anteriormente descritas desde cada uno de los depósitos
(4) para ebullición del agua hasta el condensador, que será común a
todos los captadores, así como el depósito de agua producto, de
modo que gracias a la modularidad del dispositivo se consigue
minimizar el coste marginal de cada uno de estos dispositivos en
función del tamaño de la instalación.
Descrita suficientemente la naturaleza de la
presente invención, así como la manera de ponerla en práctica, no
se considera necesario hacer más amplia su explicación para que
cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas
que de ella se derivan, haciendo constar que, dentro de su
esencialidad, podrá ser llevada a la práctica en otras formas de
realización que difieran en detalle de la indicada a título de
ejemplo, y a las cuales alcanzará igualmente la protección que se
recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio
fundamental.
Claims (4)
1. Dispositivo desalinizador de agua mediante
captador solar, caracterizado por el hecho de consistir en
un depósito (4), sobre el que se dispone una superficie absorbedora
de las radiaciones solares (2), un conjunto de láminas de vidrio
templado (3) dispuestas a unos 2 cm de la superficie absorbedora
con un cierre lateral del conjunto (14), disponiendo el depósito de
una salida superior de vapor de agua (5) y un contenedor de sales y
minerales (13) situado en su parte inferior, y existiendo un
condensador (9) a continuación de la salida de vapor (5) y un
depósito de agua producto (12) a donde llegará el agua a través de
la conducción de salida de condensados (10).
2. Dispositivo desalinizador de agua mediante
captador solar, según reivindicación caracterizado porque el
contenedor de sales y minerales (13) dispone de un registro (6) que
permite la retirada de las sales.
3. Dispositivo desalinizador de agua mediante
captador solar, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado
porque todo el conjunto se dispone sobre una base o plataforma
giratoria (8).
4. Dispositivo desalinizador de agua mediante
captador solar, según reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque dispone de una entrada de agua a desalar (1) la cual permite
la introducción de agua manualmente o procedente de una instalación
hidráulica.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200802252U ES1069544Y (es) | 2008-10-21 | 2008-10-21 | Dispositivo desalinizador de agua mediante captador solar |
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| ES200802252U ES1069544Y (es) | 2008-10-21 | 2008-10-21 | Dispositivo desalinizador de agua mediante captador solar |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES1069544U true ES1069544U (es) | 2009-04-16 |
| ES1069544Y ES1069544Y (es) | 2009-07-14 |
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ID=40513544
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES1069544Y (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2722674A1 (es) * | 2018-02-08 | 2019-08-14 | Vilella Vicente Rocamora | Balsa para desalar agua del mar y aprovechar tanto la sal como el agua dulce obtenidas |
-
2008
- 2008-10-21 ES ES200802252U patent/ES1069544Y/es not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2722674A1 (es) * | 2018-02-08 | 2019-08-14 | Vilella Vicente Rocamora | Balsa para desalar agua del mar y aprovechar tanto la sal como el agua dulce obtenidas |
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| ES1069544Y (es) | 2009-07-14 |
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