ES2262416B1 - Sistema para la produccion de agua desalada en buques, en particular buques monocasco. - Google Patents
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Abstract
Sistema para la producción de agua desalada en buques, en particular buques monocasco. Este sistema incluye una serie de aerogeneradores (12) dispuestos en las zonas de proa y de popa del buque y alineados en la misma dirección que éste. La energía recogida por estos aerogeneradores (12) es trasladada a unas bombas de alta presión (4) que alimentan unas unidades de ósmosis inversa (5) para la producción del agua desalada (6, 7, 8). Están previstos unos tanques de lastre para garantizar estabilidad, tanques de almacenamiento de agua salada. El agua producto (9) sale del barco a través de un tubo (13) de agua potable que conduce ésta a la red de distribución en tierra. El buque está anclado a una boya flotante, en torno a la cual puede girar 360°.
Description
Sistema para la producción de agua desalada en
buques, en particular buques monocasco.
La presente invención se refiere a un sistema
para la producción de agua desalada en buques, en particular buques
monocasco, a partir de la energía eólica.
Es evidente que las nuevas normativas de
seguridad en la navegación y transporte de petróleo irán imponiendo
gradualmente el uso de barcos con doble casco, lo que conlleva a la
retirada de los actuales petroleros monocasco. Este proceso, que
requerirá cierto tiempo, será objeto de millonarias inversiones, no
sólo en la fabricación de nuevos barcos sino en el desguace de los
barcos en desuso; por ello, el autor de la invención ha pensado en
dar una aplicación práctica a dichos barcos, que es convertirlos en
GRANDES FACTORÍAS DE PRODUCCIÓN DE AGUA DESALADA.
Las propias condiciones de diseño y
características del barco, con la introducción y aplicación de la
patente española número ES 2 162 592, que recoge un procedimiento e
instalación correspondiente para la producción de agua dulce a
partir de agua salada, la solicitud de patente P 200202277, dirigida
a una bomba de alto rendimiento de alta presión; la solicitud de
patente P 200202951 que reivindica un sistema de producción de agua
desalada de bajo consumo energético, la solicitud de patente
española P 200402765, que recoge una válvula reguladora del caudal
mejorada y la solicitud de patente P 20042764 por un sistema
mecánico mejorado para la distribución de fluidos en recuperadores
de energía de sistemas para la desalación de agua.
La gran capacidad del barco, habilitado de
compartimentos de transporte de petróleo, se tendrán que
redistribuir para adaptarlo a la fabricación de agua desalada; de
este modo se distribuirán sus volúmenes en tres grandes
sectores:
- a)
- Instalación de filtros de arena y microfiltraciones;
- b)
- almacenamiento de agua producto (que sería la mayor parte del barco); y
- c)
- llenado con agua de mar para la estabilidad del barco.
El sistema para la producción de agua desalada
objeto de la presente invención, destinado a ser incorporado
particularmente en buques, concretamente en buques monocasco y
empleando energía eólica se caracteriza porque consta de:
- -
- una serie de aerogeneradores, dispuestos en las zonas de proa y popa del buque y alineados en la misma dirección que éste, el cual está a su vez en la misma dirección del viento;
- -
- anclados de remolque y propulsores para lograr la orientación con la dirección del viento;
- -
- la energía recogida por dichos aerogeneradores es trasladada a unas bombas de alta presión, bombas que alimentan unas unidades de ósmosis inversa para la producción de agua desalada;
- -
- un sistema automático de control a través de un conjunto de válvulas que regulan las entradas y salidas de agua de mar para conectar/desconectar las unidades de ósmosis inversa;
- -
- unos tanques de lastre para garantizar una estabilidad al buque;
- -
- unos tanques de almacenamiento de agua potable o producto, agua que, por medio de una bomba es transportada a través de un tubo a la red de almacenamiento y distribución en tierra;
- -
- unos filtros de bolsas;
- -
- unos tanques de filtros de arena para el tratamiento previo del agua salada que asciende por un tubo telescópico; un tubo dispuesto en la parte inferior del buque, por el que desciende la salmuera, depositándose ésta a gran profundidad para su dispersión.
El sistema se caracteriza porque los
aerogeneradores giran en sentido contrario para anular el par de
fuerzas que se produciría si girasen en el mismo sentido e
incidiendo en la estabilidad del barco. Estos aerogeneradores
funcionan con una fuerza del viento baja.
Es asimismo característico del sistema objeto de
la invención el hecho de que las membranas de ósmosis inversa puedan
trabajar individualmente dependiendo de los diferentes niveles de
presión que se obtengan en función de la velocidad del viento.
Asimismo, de acuerdo con la invención, los aerogeneradores pueden
ser accionados por energía eléctrica.
Conforme a la invención el buque está anclado a
una boya flotante en torno a la cual se pueden producir giros de
360º.
Asimismo, es una característica de la invención
el hecho de que el sistema pueda ser utilizado para la generación de
energía eléctrica.
En los dibujos que se acompañan queda recogida
una forma de realización preferida del sistema para la producción de
agua desalada objeto de esta invención, debiéndose entender que en
estos dibujos se representa una forma de realización preferida del
sistema, pero en absoluto limitativa del mismo. Estos dibujos
muestran:
- la figura 1, una vista en corte lateral de un
buque monocasco que incorpora el sistema para la producción de agua
desalada objeto de la invención; y
- una vista en planta desde arriba del buque
monocasco con el sistema para la producción de agua desalada objeto
de esta invención.
Seguidamente se describirá una forma de
realización preferida del sistema para la producción de agua
desalada en buques, en particular buques monocasco, a partir de la
energía eólica objeto de esta invención, debiéndose entender que la
misma es meramente ilustrativa y en absoluto limitativa del alcance
de la presente invención.
Con referencia a las figuras 1 y 2 de los
dibujos que se acompañan, en ellas se muestra, en sección y en vista
en planta desde arriba, respectivamente, un buque que incorpora el
sistema objeto de la presente invención. Este buque dispone de dos
aerogeneradores (12) o más, colocados en la zona de proa y en la
zona de popa, que girarán en sentido contrario para anular el par de
fuerza que se produciría si girasen en el mismo sentido, incidiendo
en la estabilidad del barco (figura 1).
El barco irá anclado a una boya flotante en
torno a la cual pueden producirse giros de 360º. En este punto de
anclaje, que es el punto fijo del sistema, estarán las conexiones
del transporte de agua potable (13) producida para su conducción a
las instalaciones en tierra y su posterior conducción a los tanques
de almacenamiento (figura 1).
Debido a este sistema, el barco estará en todo
momento orientado en la dirección del viento, por lo cual los
aerogeneradores tendrán el sistema de palas fijo y no necesitan el
sistema de orientación en el rotor que se utiliza en los
aerogeneradores tradicionales. Este es uno de los puntos de
abaratamiento de costes, evitando peso en la parte superior del
generador con instalaciones complementarias, que actuarían en contra
de la estabilidad del barco; por esta misma razón se sitúa en el
convertidor de energía en la parte más baja del mismo, (4) que
además de ganar en estabilidad se mejora en el trabajo de
mantenimiento.
Es evidente que existen muchas zonas costeras
con un claro dominio de los regímenes de los sistemas de brisas que
suponen un cambio de dirección del viento, según las horas del sol,
a 180 grados. En estas zonas habrá que disponer de aerogeneradores
de control electrónico de la dirección del viento, ya que sería
imposible que el barco girase los 180 grados que impone la
fluctuación diaria de la dirección del viento.
Por otro lado se ha de considerar aquellas zonas
donde fluctúa la velocidad del viento en cotas considerables y para
estos casos se puede disponer, convenientemente adaptados, los
grupos diesel de producción eléctrica con el fin de suplir la
potencia necesaria en los momentos de baja intensidad de los vientos
en la zona afectada.
La ventaja más importante del
barco-factoría que incorpora el sistema objeto de la
invención es la de ser móvil, ya que se puede trasladar la
instalación al lugar en la que se necesite la producción de agua. La
toma de agua salada (1) estará en el fondo del barco que constará de
una sencilla instalación. La evacuación de salmuera se realizará a
través de un tubo que la conducirá hasta aguas suficientemente
profundas, para que no contamine con la sal la entrada de agua
salada de mar y tenga capacidad de dispersión de la salmuera sin
llegar al fondo de mar y evitar la posible afección a la
biodiversidad de la zona. Estas sencillas instalaciones evitarán la
engorrosa y complicada red de tuberías que normalmente llevan este
tipo de instalaciones, evitando los posibles efectos de impacto
visual en las costas donde están las instalaciones.
Las hojas de giro del aerogenerador serán
también fijas, ya que no estamos en un caso de producción de
corriente, cuya producción dependería de la frecuencia de giros,
sino de la utilización directa de la energía dinámica producida por
el viento, por ello necesitamos un motor auxiliar para hacer girar
el aerogenerador después de un período de ausencia de viento.
Debido a que la energía y por tanto la potencia
que se obtiene del viento es variable, y dado que la presión
efectiva sobre la membrana de ósmosis inversa para vencer la presión
osmótica ha de ser constante y que para el agua de mar es
aproximadamente de 58 bar., el sistema incorpora un sistema
automático de control, mediante un sistema de válvulas que regulan
las entradas y salidas de agua de mar de las cajas de presión que
añaden o quitan de funcionamiento las membranas de ósmosis. De este
modo se utiliza la superficie de membrana adecuada a la situación de
potencia energética disponible en cada momento.
Claims (3)
1. Sistema para la producción de agua desalada
en buques, en particular buques monocasco, a partir de la energía
eólica, caracterizado porque consta:
- -
- una serie de aerogeneradores (12) con un sistema de palas fijo y que giran en sentido contrario, dispuestos en las zonas de proa y popa del buque y alineados en la misma dirección que éste, el cual está a su vez en la misma dirección del viento;
- -
- anclados de remolque y propulsores para lograr la orientación con la dirección del viento;
- -
- bombas de alta presión (4) que recogen la energía generada por dichos aerogeneradores (12), bombas que alimentan unas unidades de ósmosis inversa (5), de eventual funcionamiento individual, para la producción de agua desalada (6, 7, 8);
- -
- un sistema automático de control a través de un conjunto de válvulas que regulan las entradas y salidas de agua de mar para conectar/desconectar las unidades de ósmosis inversa (5);
- -
- unos tanques de lastre para garantizar una estabilidad al buque;
- -
- unos tanques de almacenamiento de agua potable o producto (9), agua que, por medio de una bomba (10) es transportada a través de un tubo (13) a la red de almacenamiento y distribución en tierra;
- -
- unos tanques de filtros de arena (2) para el tratamiento previo del agua salada que asciende por un tubo telescópico (1); un tubo (15) dispuesto en la parte inferior del buque, por el que desciende la salmuera, depositándose ésta a gran profundidad para su dispersión.
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque el buque está anclado (11) a una boya
flotante, en torno a la cual se pueden producir giros de 360º.
3. Sistema según las reivindicaciones
precedentes, caracterizado porque es capaz de generar energía
eléctrica.
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