ES1073321U - Torre solar, generadora de electricidad, y agua potable de la humedaddel aire atmosferico. - Google Patents
Torre solar, generadora de electricidad, y agua potable de la humedaddel aire atmosferico. Download PDFInfo
- Publication number
- ES1073321U ES1073321U ES201000520U ES201000520U ES1073321U ES 1073321 U ES1073321 U ES 1073321U ES 201000520 U ES201000520 U ES 201000520U ES 201000520 U ES201000520 U ES 201000520U ES 1073321 U ES1073321 U ES 1073321U
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- solar
- air
- tower
- evaporator
- turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
- F03G7/04—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
- E03B3/28—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Public Health (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
1. Torre solar, generadora de electricidad, y agua potable de la humedad del aire atmosférico, figura 6, en la que se reivindica que se le ha añadido un sistema novedoso para las torres solares para conseguir mayor potencia en la energía eléctrica resultante, y a su vez agua potable en cantidades significativas. El sistema incorporado se compone de un calderín figura 6 parte (16), y figura 4, parte (17) en el que se encuentra el refrigerante y que mediante el calor del aire residual que se desprende de la salida de la turbina (14), es calentado hasta su ebullición y dirigido a un condensador: figura 6, parte (9), y figura 4, parte (18). El condensador: figura 6, parte (9), y figura 4, parte (18), bien pudiera situarse en el interior de la torre o en exterior de la misma. El refrigerante a presión y enfriado es aplicado un nuevo sistema, por su aplicación, de evaporadores: figura 6, parte (7), y figura 4, parte (19) separado para mayor comprensión en otro dibujo, la figura 2, figura 1 y figura 3. El refrigerante se evapora al entrar al circuito evaporador: figura 1, (4), y pasa por la entrada (2). Por efecto de la evaporación del refrigerante el circuito de placas se enfría absorbe el calor y la humedad del aire y la transporta, por la misma fuerza de ascensión del aire en el interior de la torre, a la parte superior de las placas: figura 3, parte (5), figura 1, parte (1) y figura 6, parte (8), en esta última es por donde sale ya todo el agua que se va generando. La forma o tamaño de las placas, siempre que sean para el mismo fin no modifica para nada el efecto que se reivindica: conseguir mayor potencia en las torres solares por el enfriamiento del aire y conseguir agua potable de dichas torres, sea la energía aplicada por medio del sol u otro carburante. 2. Torre solar, generadora de electricidad, y agua potable de la humedad del aire atmosférico, según la reivindicación primera en la figura 6 en la que se reivindica que incorpora un nuevo sistema a las torres solares: figura 1, figura 3 y figura 6 situadas en las partes señaladas como (16), (9) y (7) con el fin de conseguir agua potable a la vez que se consigue enfriar y desecar el aire y por ende mayor energía. El tamaño o la cantidad, así como la situación de este sistema no altera para nada el nuevo método incorporado en las torres, con el fin de generar electricidad o agua por medios de la energía solar.
Description
Torre solar, generadora de electricidad, y agua
potable de la humedad del aire atmosférico.
Torre solar del tipo de ascensión de aire o
efecto chimenea, que es hueca en su interior y que incorpora una
turbina de gas modificada para su uso con energía solar, a la que se
incorpora un evaporador que enfría el aire y se le extrae la humedad
con el fin de mejorar el rendimiento de la turbina, y que el agua
producto de la condensación, por el diseño de las placas del
evaporador, la dirige al exterior de la torre, un radiador para
calentar sales para el uso de generar energía en horas nocturnas y
una serie de placas, varillas o filamentos metálicos en la zona de
la turbina definida como horno solar para calentar por convección el
aire.
El objeto del modelo de utilidad, según se
expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a
una torre solar del tipo de ascensión de aire, también llamadas de
efecto chimenea, que mediante la instalación en su interior de una
turbina de gas modificada para su funcionamiento por energía solar
que irradian un determinado número de helióstatos, consiga mayor
energía, menor altura y agua potable; con un acusado menor coste en
su construcción. Tiene el objeto como novedad, que para conseguir
mayor potencia energética, se incorpora un equipo para generar frío,
por el que circula y se enfría el aire por medio de la evaporación
de un refrigerante en una agrupación de placas definidas en su
conjunto como "el evaporador" de donde, además de enfriarle, al
paso del aire se le sustrae por condensación la humedad que éste
contiene y es conducida al exterior de la torre donde es almacenada
para posterior consumo humano o industrial. Es objeto el eliminar de
este tipo de torres la zona de invernadero para el uso de almacenar
energía para uso nocturno, mediante un radiador que aprovecha la
temperatura del aire residual de escape que proviene de los álabes
de la turbina y que de otro modo se habría de perder al expandirse
en la atmósfera, para ser conducida y almacenada en el exterior y
usada en las horas nocturnas o de baja radiación solar. Es objeto la
adecuación e incorporación de la técnica antes descrita en este tipo
de torres de ascensión de aire o efecto chimenea, diseñadas hasta la
fecha para más de setecientos cincuenta metros de altura, con el fin
de conseguir igual o mayor energía eléctrica y agua potable, con una
altura que no alcanzará, las de más potencia una altura no superior
a los ciento ochenta metros, siendo lo normal la media de los
noventa metros de altura. Es objeto el rebajar los costes en su
construcción.
Es objeto el conseguir al enfriar el aire, mayor
concentración en las moléculas del aire ascendente con el fin de
conseguir comprimirlo mediante los álabes del compresor de la
turbina, en el horno solar, y por expansión al calentarse por
convección en un conglomerado de filamentos metálicos que llenan la
zona de combustión solar de la turbina y que son calentados a alta
temperatura por la irradiación del sol, más fuerza sobre los álabes
de la turbina y por ende mayor potencia a transmitir al eje que
comunica con el generador de electricidad. De todo ello se desprende
que el objeto es conseguir una mayor cantidad de energía eléctrica
que con los medios hasta ahora utilizados se han conseguido, con el
añadido de ser una alternativa para conseguir por menor costo agua
de la humedad del aire más pura y desmineralizada que se consigue
por ósmosis del agua de mar, y un sistema económico para conseguir
almacenar energía en las horas nocturnas o de intermitencia
solar.
El presente modelo de utilidad trata sobre las
conocidas torres del tipo de las de efecto chimenea o de ascensión
de aire caliente, por diferencia de presión con la base calentada
por un invernadero y la parte superior más fría, Por lo general son
de una gran altura, 750 metros a 1000 metros (proyecto de Australia)
con el fin de aumentar la diferencia de presión y temperatura entre
entrada y salida. En este tipo de torres, huecas en su interior, se
les aplica turbinas eólicas que aprovechan el aire en ascensión,
salvo en el del modelo de utilidad española U200600388 presentada
por el mismo inventor del presente modelo de utilidad el día 22 de
febrero de 2.006 y publicada su concesión el día
01-10-2.006 y de la EPO
07381002-0-1267, que llevan una
turbina de gas en su interior y de las que emerge la solicitud del
presente modelo de utilidad con otras novedosas mejoras. Los
antecedentes de los elementos que se incluyen en esta invención
vienen de varios ramos de la técnica ampliamente conocidos, pero que
hasta ahora actúan de forma independiente a la agrupación, y para el
fin, que en este modelo de utilidad aquí se presenta, como son los
helióstatos o concentradores solares, utilizados para calentar
diferentes tipos de fluidos; las torres centrales de alta
temperatura para conseguir vapor, las torres de ascensión de aire
irradiado en sus bases acristaladas mediante el efecto invernadero,
y que ya ha sido utilizada de diferentes formas y en diferentes
formatos desde hace más de treinta años; los molinos de viento y
eólicos, las turbinas de gas, de reactores y similares, los hornos
solares en torres compactas, para calentar diferentes fluidos, aire,
aceite, agua que se aplican a intercambiadores de calor para
conseguir vapor, y la técnica para enfriar el aire o fabricar hielo
industrial usando diferentes tipos de refrigerantes: aires
acondicionados, frigoríficos, por compresor o por evaporación del
refrigerante mezclado con agua en calderín o radiadores que son
irradiados por diferentes carburantes fósiles o de biocombustibles,
como es el gas butano, de los de ambos, por condensación, tienen
como residuo el agua, que se extrae al enfriar el aire para el uso
refrigerante de edificios, locales o viviendas, que se desprecia y
no es aprovechado.
Este modelo de utilidad está destinado a
solucionar los límites que tienen estas torres de ascensión de aire
caliente o de efecto chimenea con una turbina de gas en su interior,
por sus necesidades de altura, bajándolas considerablemente y a su
vez superar los índices de potencia que prestan a la red eléctrica.
Es conocido que el aire caliente tiene sus moléculas más separadas
que el aire frío y que la humedad del mismo hace que se necesite
mayor energía para conseguir una expansión idónea del aire, por lo
que para solucionarlo se ha incorporado en esta torre un equipo de
frío que se encarga de enfriarlo antes de penetrar en los álabes del
compresor. También es conocido la necesidad de agua potable que
precisan en muchos países, de ahí que este modelo de utilidad
consigue agua potable derivada de la condensación al enfriar el aire
que se va a aplicar a la zona de combustión de la turbina, y en
cantidades muy significativas y aprovechables. Hasta ahora se
utilizaba en este tipo de torres solares para conseguir energía para
las horas nocturnas, las zonas de invernadero para almacenar energía
calorífica, la torre de esta memoria descriptiva, utiliza el aire
caliente con la temperatura residual que sale de los álabes de la
turbina para, a través de un intercambiador de calor, calentar un
fluido y a la temperatura idónea ir almacenándola para el uso
nocturno trasmitiendo la energía guarda para diferentes usos y
formas de generar energía eléctrica. Este modelo de utilidad
resuelve en una pequeña parte, no por ello menos importante la
contaminación que los generadores de electricidad por medios de
carburantes fósiles generan.
El equipo de este modelo de utilidad consta de
una torre hueca de unos cuarenta a ciento ochenta metros de altura
aproximadamente, cilíndrica o de forma cónica, dependiendo del
tamaño de los componentes que la configuran y de la velocidad del
aire que se desee que pase por el evaporador que tiene incorporado
en la parte cercana a la base, y que tiene en su interior, en la
parte media superior, una turbina de gas modificada para su uso con
la irradiación solar en la zona de combustión. De ella solo se
utiliza el centro: eje, con los álabes de compresor y turbina.
Incorpora en la zona de combustión, dado que el aire es transparente
a la irradiación solar, un sistema formado por filamentos metálicos,
que emergen desde el centro del horno solar, llenando éste y en
rededor del eje de la turbina, sin tocar éste para evitar fricción
alguna de ningún tipo, filamentos que al recibir la irradiación
solar transmiten el calor al aire, que el compresor de la turbina ha
comprimido en su rededor, se expanda y transmita su energía
expansiva para el giro de los álabes superiores de la turbina.
Este modelo incluye un equipo de frío compuesto
de un calderín o radiador por el que por sus amplios conductos
circula un líquido refrigerante de los muchos que hay en el mercado,
como pueden ser la combinación de agua y amoniaco, que calentado por
el aire caliente que escapa de los álabes de la turbina a alta
temperatura, calentada por la irradiación solar enfocada a su zona
de combustión, que llamamos "horno solar". Este refrigerante es
dirigido a un condensador, bajo el evaporador, o en su exterior,
dependiendo de la temperatura ambiente exterior de donde se
encuentre situada la instalación de la torre. El refrigerante es
licuado enfriado y licuado por su presión debido a la estrechez en
su salida a la desembocadura de los conductos proveniente del
condensador y que entran en un evaporador donde se evapora el
refrigerante y se enfrían sus placas recoge el calor y la humedad
del aire que le rodea en su ascensión hacia el compresor de la
turbina que comprime el aire, ya frío, seco y denso en el horno
solar. Por la forma de las placas que conforman y ocupan todo el
interior de la zona media de la torre, deja entre las placas del
evaporador la separación suficiente para que no estrangule el aire
en ascensión. La forma de las placas del evaporador son de menor
altura en la parte interior, centro interior de la torre, ascienden
en altura hasta un lugar en la zona media de la altura de la torre,
donde a través de unas "viseras" en la parte superior de cada
placa que conforma el evaporador, el aire hace ascender la humedad
formada en las placas del evaporador, y la conduce al exterior de la
torre. Si bien la forma anteriormente indicada de las placas es la
forma idónea, también se instala como alternativa otro tipo de
placas en el evaporador, rebajar la velocidad del aire, aumentando
el diámetro inferior de la torre, por lo que la velocidad del aire
disminuiría, y al no ser suficiente su velocidad como para elevar el
agua, ésta se recogería en la parte baja que caería por la misma
gravedad conduciéndolas igualmente a un conducto general al
exterior; si se eligiera este otro sistema de recoger el agua, la
forma de las placas del evaporador pueden ser de diferentes formas
mientras éstas se adecuen al espacio interior de la torre, en este
caso no se necesitarían las viseras en cada placa. Con este modelo
de utilidad se pueden realizar instalaciones para potencias de un
rango desde un kilovatio, hasta de más de doscientos megavatios.
Como en un principio de esta descripción se enunciaba, se hace uso
de una turbina de gas, de la que se usa sólo la parte central que
contienen los álabes del compresor, el eje que le une a los álabes
de la turbina, que coincidirá con el horno solar, y los álabes de la
turbina superior. La alimentación de los quemadores de gas, pueden
instalarse como un suplemento, si se quiere que funcione con este
tipo de combustible en las temporadas de falta de irradiación solar,
o aplicar solo los anclajes y necesarios para su soporte en la misma
construcción de la arquitectura de la torre, la que toma entonces la
forma arquitectónica necesaria para "abrigar" la turbina en su
interior. La zona de la torre que coincide con la de combustión de
la turbina, en nuestro caso decíamos horno solar, es transparente en
180 grados, o 360 si se quiere alcanzar el máximo de potencia
energética. Los concentradores son helióstatos que siguen
electrónicamente la trayectoria solar para concentrar sus rayos en
un mismo lugar de la torre durante toda la actividad solar del día.
La zona transparente que alberga la cavidad central de la turbina,
su tamaño, así como el número de helióstatos dependerá de la energía
que se quiera obtener. El diámetro de la torre se ha de adecuar a la
potencia y agua que se quiera conseguir, siendo para una potencia
menor de la forma de tubo, como se indica en la figura 01, o de
forma cónica, ampliando el diámetro en el inferior de la torre si
queremos enfriar el agua y conseguir una disminución de la velocidad
del aire para que el roce de éste en ascensión sea más eficaz. En el
interior del centro de la turbina (horno solar), la pared será opaca
al exterior y recubierta el interior con un material que despida y
soporte la temperatura provocada por la energía irradiada por los
helióstatos, y que por convección transmita al aire que circula por
los filamentos metálicos. Esta parte de la torre, que llamamos horno
solar (zona de combustión en las turbinas de gas), y donde decíamos
confluyen los rayos solares, dependiendo de la cantidad de
concentradores solares o helióstatos, donde se consigue más o menos
temperatura, contendrá un detector de temperatura que se comunicará
con el sistema electrónico de los Helióstatos, ampliando su número
irradiando o disminuyéndolo según las necesidades de calor en el
horno solar con el fin de mantener un régimen de energía a la red
sin altibajos. Sobre la turbina, y aprovechando la energía residual
que salen de los álabes de la turbina, existe otro radiador, un
intercambiador de calor de los ya existentes en el mercado, es
novedad en este tipo de torres de ascensión de aire y con una
turbina de gas en su interior, así como su incorporación en la
salida de la torre. Por el radiador circulan, mediante unos
conductos aplicados a sus placas, placas metálicas en posición
vertical paralela a la vertical de la torre por donde pasa el aire
caliente que sale de los álabes de la turbina, y que por circuito
cerrado, estas sales, fundidas, una vez alcanzada la temperatura
idónea, será almacenada en un compartimento situado en el exterior
de la torre para usarla en las horas nocturnas mediante la
aplicación de la temperatura de las sales fundidas a un
intercambiador de calor en el que el agua que recibe el calor se
convierte en vapor y es aplicada a una turbina de vapor. La posición
del calderín o radiador de las sales, así como el de los
refrigerantes, uno u otro encima o debajo, dependerá de si
necesitamos en un momento dado del proyecto, almacenar más energía
para la falta de irradiación solar o mayor calor para conseguir
mayor absorción de calor del aire en el evaporador.
El diámetro y la cantidad de placas del
evaporador, así como del condensador, será dado por la cantidad de
agua a conseguir al desecar el aire y el frío que queremos
transmitir a éste.
La figura 01 reúne el conjunto de este modelo de
utilidad para conseguir mayor cantidad de energía eléctrica al
enfriar el aire y de ello agua potable de las torres solares de
ascensión de aire o efecto chimenea con turbina de gas en su
interior.
La descripción de los dibujos nos ayuda a
comprender mejor su funcionamiento:
La torre solar tiene en su interior una turbina
14 que se compone de: álabes de turbina 14, compresor 11 y zona de
combustión 13, en la que también se ha incorporado, un equipo
refrigerador por evaporación o compresor con un intercambiador de
calor 16, con líquido refrigerante en su interior, condensador 9,
evaporador 7, entrada de fluido refrigerante 2, a través del
estrangulador 17, salida del evaporador al absorbedor 26, absorbedor
23, bomba 25 que conduce el fluido refrigerante del absorbedor 23 al
intercambiador 16. Conductos del gas del fluido refrigerante en la
placa del evaporador 4, viseras superiores en las placas del
evaporador 5 salida del agua 1, 8 que deposita el agua en 27. La
torre de la figura 01 tiene la particularidad de que el horno solar,
o zona de combustión 13 puede funcionar con luz solar o con otro
tipo de combustible del tipo fósil como el gas, aun cuando su
diseño, y con el fin de eliminar contaminación atmosférica, nos
lleva mejor a la utilización de la energía solar, ésta se aplica
mediante helióstatos a través de una zona trasparente 12, que
calienta, mostrando sus entradas a los helióstatos, múltiples placas
paralelas, varillas metálicas o filamentos metálicos 20 que ocupan
todo el interior del horno solar 13, y trasmiten el calor al aire
que lo circunda. Estas placas o varillas o filamentos metálicos 20
se diseñan con el fin de que tengan el mayor contacto con el aire y
con la radiación solar, haciéndose la menor sombra entre ellos. El
aire calentado por los filamentos metálicos 20 y éstas por los
helióstatos, se expande y sale por la parte superior haciendo girar
la turbina 14, iniciando al girar el proceso en el que absorbe aire
por 6, en la que bien pueden instalarse o no turbinas eólicas
auxiliares, dependiendo de la velocidad y potencia del aire en
ascensión. El aire pasa por un condensador 9, si éste se encuentra
en el interior por ser una zona de ambiente frío lo calienta, si la
temperatura ambiente exterior es siempre alta puede ser instalado en
exterior; el aire refrigera el fluido refrigerante que circula por
los conductos del condensador 9. El aire en su ascenso pasa por un
evaporador 7 que guarda una forma especial que nos muestra la figura
01, 7 figura 02 y figura 03, que han sido diseñadas para que el aire
circule por el evaporador 7, lo enfrié, y se adhiera a ellas la
humedad del aire y por la fuerza de ascensión del aire y por la
forma que tiene cada placa con viseras: figura 3, haga ascender el
agua volcándolo a un conducto alrededor de la torre y que la hará
salir por 8. El aire seco y frío, realizado estos efectos por el
evaporador 7, asciende y es comprimido por el compresor de la
turbina 11, que le hace penetrar comprimido en la parte del quemador
solar 13, donde se calienta por las placas, varillas o filamentos
metálicos, 20 calentados éstas por los helióstatos. El aire seco y
frío se expande en el horno solar por la radiación que recibe de los
espejos y mueve la turbina 14. El aire caliente pasa por un
intercambiador de calor 16 que no es más que un radiador, tipo
calderín que contiene fluido refrigerante adecuado, al que le hace
hervir y comenzar de nuevo el circuito: el fluido refrigerante del
calderín 16 pasa al absolvedor 23 de ahí al condensador 9 y de ahí,
por el estrangulador 17 al evaporador 7. Las figuras 02 y figura 03
son la representación desglosada de las placas del evaporador de la
figura 01,7.
La realización de la torre solar podría basarse
en una exposición sobre los siguientes parámetros técnicos:
En primer lugar hemos de estudiar qué potencia
queremos conseguir de media en el generador o alternador. Si la
potencia es de unos 20 a 40 MW. Hemos de instalar una turbina de gas
en el interior de la torre para una potencia aproximada de 45 MW.
Una turbina de la que utilizaríamos o toda y acoplada para su
correcto funcionamiento con energía solar y gas o preferiblemente
sólo la parte interior de la misma y a la que habría que encargarla
con los anclajes y rodamientos necesarios para adaptarla a la torre
que la habría de incluir, (pudiera ser del estilo de la
SGT-800 de Siemens, conocida como GTX100 (de ella
precisaríamos un consumo energético de 9.720 kj/kwh (9.213 Btu/jwh)
Su velocidad de funcionamiento normal es de 6.608 rpm. con un
flujo/temperatura de gases de escape de 130 kg/s y 538 grados
centígrados. La relación del compresor es de 19,3:1). Con el
conocimiento de sus medidas y sus especificaciones de consumo y
demás, de esta turbina u otra parecida, ello nos dará la longitud,
forma y grosor de la torre necesario para ubicar el alma de la
turbina y realizar los soportes para la misma. Una vez conocida la
potencia en vatios a conseguir, debemos estudiar la capacidad del
calderín o generador de refrigerante, dada por la temperatura que le
va a aportar el aire que fluye de los álabes de la turbina y
calcular la necesidad del líquido refrigerante y presión que se ha
de aportar al evaporador. De ello tendremos a su vez la capacidad
refrigerante, por lo que podremos calcular el número de las placas
del condensador y evaporador necesarias, así como calcular, por la
potencia, en grados, residual de escape, según las propias
especificaciones de la turbina, y dependiendo de la temperatura que
se va a aplicar, mediante la irradiación solar que aportan los
helióstatos. Conociendo la potencia a conseguir y la turbina a usar,
en las normas de funcionamiento de la turbina, tendremos la
necesidad de temperatura en su zona de combustión, en este caso el
horno solar que contiene una serie de placas, varillas aun cuando la
mejor opción son filamentos metálicos que llenen la zona de
combustión y que calentarán por convección el aire, por lo que ese
conocimiento nos dará el número de helióstatos que precisaremos para
irradiar el horno solar y donde sería bueno alcanzar hasta un 25%
más de irradiación de sus necesidades de temperatura para el
rendimiento medio por las posibles variaciones de irradiación
solar.
El número de placas del evaporador nos da el
diámetro de la base de la torre y las necesidades de entrada del
flujo del aire, con el fin de, aun instalando turbinas eólicas en
sus entradas, no estrangular las necesidades del compresor de la
turbina para su régimen más alto.
Para almacenar energía para las horas nocturnas
se situará en la parte superior, encima del calderín un radiador del
tipo de intercambiador de calor por donde circulará sales fundidas u
otro tipo de fluido similar que una vez alcanzada la temperatura
ideal de almacenamiento, se guardará en un depósito acumulador para
ser usadas por la noche mediante intercambiador de calor, por
ejemplo: fluido/agua/vapor y éste aplicado a una turbina de
vapor.
Con el fin de frenar la turbina o de aprovechar
el exceso de potencia de la misma por exceso de irradiación para
generar más energía, se instalan en su entrada de aire unas turbinas
eólicas.
Claims (5)
1. Torre solar generadora de electricidad y agua
potable de la humedad del aire atmosférico, torre solar del tipo de
ascensión de aire o efecto chimenea (10) caracterizado por
incorporar una turbina de gas en su interior (14) y que su
estructura se adapta a los equipos que la conforman para generar
energía eléctrica y agua: intercambiador de calor (15) con depósito
de almacenaje de energía calorífica (21) y bomba de circuito cerrado
(24); equipo de frío con generador o evaporador (16), absolvedor
(23), bomba (25) conductos de refrigerante (18), condensador (9) y
placas que componen el evaporador (7, 4, 3), porque se ha
incorporado filamentos metálicos (20) en la zona de combustión solar
(13); y porque la altura de la torre solar es de 40 a 180
metros.
2. Torre solar generadora de electricidad y agua
potable de la humedad del aire atmosférico, según reivindicación 1ª
caracterizado por llevar incorporado, una turbina de gas en
su interior y se utiliza energía solar en su zona de combustión
(13).
3. Torre solar generadora de electricidad y agua
potable de la humedad del aire atmosférico, según reivindicación 1ª
y 2ª caracterizado por llevar incorporado en la zona de
combustión (13), de la turbina (14), una estructura de rejillas,
varillas, o filamentos metálicos (20) que llenan la zona de
combustión (13) y rodean el eje de la turbina (22) en el horno solar
o zona de combustión (13).
4. Torre solar generadora de electricidad y agua
potable de la humedad del aire atmosférico, según reivindicación 1ª
y 2ª caracterizado por llevar incorporado un equipo de
refrigeración, porque su generador o radiador (16) se calienta por
el aire calentado por irradiación solar que fluye a través de la
turbina(14); porque el condensador (9), que recibe el fluido
del radiador (16), se ha instalado y configurado para que ejecute
dos trabajos: como intercambiador de calor con placas preparadas
para que enfríen el refrigerante y para que caliente el aire y lo
dirija al evaporador (7), porque el equipo de refrigeración está
diseñado, sus placas, de forma que enfría el aire y le sustrae la
humedad en el evaporador (7), que está configurado, su instalación y
situación para que del evaporador (7), el compresor (11), el aire
frío lo absorba, lo pase y lo comprima en el horno solar o zona de
combustión (13), y porque las placas que conforman el evaporador (3)
tienen instalada en su parte superior unas viseras (5) que elevan el
agua y es expulsada a través del conducto (8) y almacenada en un
depósito 27.
5. Torre solar generadora de electricidad y agua
potable de la humedad del aire atmosférico, según reivindicación 1ª,
y 2ª caracterizado por llevar incorporado un intercambiador
de calor (16), porque es calentado por el aire que aporta la turbina
(14) movida por radiación solar, porque el fluido que circula por
los conductos (19) en circuito cerrado es movido por la bomba (24) y
porque acumula el fluido en un tanque termocolector (21).
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES201000520U ES1073321Y (es) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | Torre solar, generadora de electricidad, y agua potable de la humedaddel aire atmosferico |
ARM110100359U AR080120A4 (es) | 2010-05-19 | 2011-02-03 | Torre solar generadora de electricidad y agua potable de la humedad del aire atmosferico |
PCT/ES2011/070231 WO2011144779A1 (es) | 2010-05-19 | 2011-04-05 | Torre solar generadora de electricidad y agua potable de la humedad del aire atmosférico |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES201000520U ES1073321Y (es) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | Torre solar, generadora de electricidad, y agua potable de la humedaddel aire atmosferico |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES1073321U true ES1073321U (es) | 2010-11-30 |
ES1073321Y ES1073321Y (es) | 2011-02-28 |
Family
ID=43384818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES201000520U Expired - Fee Related ES1073321Y (es) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | Torre solar, generadora de electricidad, y agua potable de la humedaddel aire atmosferico |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AR (1) | AR080120A4 (es) |
ES (1) | ES1073321Y (es) |
WO (1) | WO2011144779A1 (es) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2396858A1 (es) * | 2011-09-08 | 2013-02-28 | Jonás VILLARRUBIA RUIZ | Captador solar de alto rendimiento para turbina de gas modificada |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012017078A2 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | Alstom Technology Ltd | Solar tower with integrated gas turbine |
CN102607794B (zh) * | 2012-03-09 | 2014-10-29 | 北京工业大学 | 墙壁-屋顶式太阳能烟囱实验装置 |
US9097241B1 (en) | 2014-10-02 | 2015-08-04 | Hollick Solar Systems Limited | Transpired solar collector chimney tower |
CN107725128A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-02-23 | 贵州智慧能源科技有限公司 | 太阳能燃气轮机发电系统 |
WO2019100359A1 (zh) * | 2017-11-27 | 2019-05-31 | 贵州智慧能源科技有限公司 | 太阳能燃气轮机发电系统 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES8102061A1 (es) * | 1980-06-20 | 1980-12-16 | Aznar Bonel Federico | Instalacion para la obtencion de agua desalinizada proceden-te de agua de mar |
WO2007025344A1 (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-08 | Hydrotower Pty Limited | Solar atmospheric water harvester |
MX2008012652A (es) * | 2006-03-31 | 2009-02-19 | John Azar | Produccion de electricidad a partir de fuentes de energia de baja temperatura. |
AU2008200916B2 (en) * | 2007-01-03 | 2012-06-28 | Pitaya Yangpichit | Solar chimney |
SG154358A1 (en) * | 2008-01-21 | 2009-08-28 | Mok Siong Cheak Steven | Method and system of heat capture for hvac |
-
2010
- 2010-05-19 ES ES201000520U patent/ES1073321Y/es not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-02-03 AR ARM110100359U patent/AR080120A4/es not_active Application Discontinuation
- 2011-04-05 WO PCT/ES2011/070231 patent/WO2011144779A1/es active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2396858A1 (es) * | 2011-09-08 | 2013-02-28 | Jonás VILLARRUBIA RUIZ | Captador solar de alto rendimiento para turbina de gas modificada |
WO2013034783A1 (es) * | 2011-09-08 | 2013-03-14 | Jonas Villarrubia Ruiz | Captador solar de alto rendimiento para turbina de gas modificada |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011144779A1 (es) | 2011-11-24 |
AR080120A4 (es) | 2012-03-14 |
ES1073321Y (es) | 2011-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9188373B2 (en) | Gas-fired heat pump water heater | |
ES2638858T3 (es) | Captador solar | |
US5694774A (en) | Solar energy powerplant | |
ES1073321U (es) | Torre solar, generadora de electricidad, y agua potable de la humedaddel aire atmosferico. | |
Singh | Development of a solar cooking system suitable for indoor cooking and its exergy and enviroeconomic analyses | |
ES2689075T3 (es) | Sistema de almacenamiento de calor térmico | |
WO2009093979A1 (en) | Method and system of heat capture for hvac | |
ES2299374B1 (es) | Turbina solar a reaccion. | |
BR112014007147B1 (pt) | Coletor solar e arranjo de turbina | |
US20080047285A1 (en) | Solar air conditioning system | |
Yıldız et al. | Thermodynamic analyses of a novel hybrid photovoltaic-thermal (PV/T) module assisted vapor compression refrigeration system | |
US11073305B2 (en) | Solar energy capture, energy conversion and energy storage system | |
ES2393453B1 (es) | Torre solar generadora de electricidad y agua potable de la humedad del aire atmosférico. | |
KR20200060856A (ko) | 태양광 모듈 연계 히트펌프 시스템 | |
ES2370552B1 (es) | Procedimiento de refrigeración por tiro natural de una planta de concentración solar. | |
KR20170085326A (ko) | 태양광-열변환에 의한 온수 및 온풍 발생장치 | |
CN202851279U (zh) | 塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置 | |
CN201652840U (zh) | 一种太阳能储能式冷热电联供装置 | |
CN201269173Y (zh) | 太阳能发电装置 | |
RU2341733C1 (ru) | Гелиоаэробарическая теплоэлектростанция с дополнительными источниками электрогенерации | |
Asif et al. | Solar thermal technologies | |
KR102339295B1 (ko) | 냉동사이클과 터널효과를 이용한 물 발생장치 | |
RU2803560C1 (ru) | Солнечная котельная | |
CN106051974A (zh) | 一种节能空调 | |
CN102201762B (zh) | 户用太阳能温差发电站 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG1K | Utility model granted |
Ref document number: 1073321 Country of ref document: ES Kind code of ref document: Y Effective date: 20110216 |
|
FD1K | Utility model lapsed |
Effective date: 20140606 |