KR20180131330A - Desalination apparatus and solar tower system including the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a seawater desalination apparatus which is installed in a solar system. According to an embodiment of the present invention, the seawater desalination apparatus includes: a seawater heating member for raising the temperature of seawater stored therein by receiving solar energy while storing the seawater; one or more seawater storage members which receive the seawater from the seawater heating member and store the seawater; a seawater evaporation member connected to the upper part of the seawater storage member in order to evaporate the seawater; and a processing member including a seawater condensation unit which is formed to surround the seawater evaporation member and is arranged to correspond to the upper part of the seawater evaporation member in order to condense the vapor generated in the seawater evaporation member and a fresh water storage unit which is formed to surround the seawater evaporation member and is formed on the lower part of the seawater condensation unit in order to temporally store the fresh water condensed by the seawater condensation unit.

Description

담수화 장치 및 이를 포함하는 태양열 타워 시스템{DESALINATION APPARATUS AND SOLAR TOWER SYSTEM INCLUDING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a desalination apparatus,

본 발명은 담수화 장치 및 이를 포함하는 태양열 타워 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력을 생산하고, 해수를 담수화하는데 사용될 수 있는 담수화 장치 및 이를 포함하는 태양열 타워 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a desalination apparatus and a solar thermal tower system including the desalination apparatus, and more particularly, to a desalination apparatus and a solar thermal tower system including the desalination apparatus, which can be used to generate electricity and desalinate seawater.

일반적으로 담수화 공정은 해수와 담수의 운반, 해수의 전처리 및 담수의 후처리 등에 많은 에너지가 사용된다. 그 중에서도 특히 증발 공정을 통한 담수화는 해수를 증발시키는데 특히 많은 에너지가 필요하여 발전소에서 발전 후 버려지는 폐열을 활용하여 담수화를 수행하는 것이 일반적이다.Generally, the desalination process uses a lot of energy for transporting seawater and fresh water, pretreatment of seawater and post-treatment of fresh water. Especially, desalination through evaporation process generally requires much energy to evaporate seawater, so it is common to perform desalination using waste heat that is abandoned after power generation in a power plant.

그리고, 태양열 타워 시스템은 태양 에너지를 활용한 발전 방법 중의 하나로 태양열을 집열시켜 수집부 아래의 공기의 유동을 만들고, 이를 타워 쪽으로 유도하여 터빈을 회전시켜서 전력을 생산한다.In addition, the solar tower system is one of the power generation methods utilizing solar energy. It collects the solar heat to make the air flow under the collection part, and directs it toward the tower to rotate the turbine to produce electric power.

한편, 이와 같은 태양열 타워 시스템을 적용하는데 있어서 넓은 부지가 필요하기 때문에 중동과 아프리카 지역의 일조량이 강한 사막 지역 등에서 효과가 증대될 수 있는데, 태양열 타워 시스템을 적용하기 좋은 지역은 물이 부족한 경우가 많으므로 태양열 타워 시스템을 적용하기 좋은 지역에서는 안정적인 담수 공급을 위한 담수화 기술 역시 우수한 효과를 발휘할 수 있다.On the other hand, the application of such a solar tower system requires a lot of land, so the effect can be increased in desert regions where the sunshine amount is strong in the Middle East and Africa. Therefore, desalination technology for stable fresh water supply can also exert excellent effects in areas where solar tower system can be applied.

그러나 태양열 타워 시스템은 기존의 상업용 화력 및 원자력 발전소 등과 비교하면 출력이 매우 작은 편이다. 따라서 태양열 타워 시스템과 접목된 담수화 시스템에서는, 태양열 타워 시스템을 통한 안정적인 에너지 공급과 관련하여 담수화에 사용하는 에너지 소비량을 줄이고, 한정적인 태양 에너지를 활용해서 효율적인 발전과 담수화를 수행하는 기술이 필요할 수 있다.However, the solar tower system has a very small output compared to conventional commercial thermal power and nuclear power plants. Therefore, in the desalination system combined with the solar tower system, it may be necessary to reduce the energy consumption for desalination and to perform efficient power generation and desalination using limited solar energy in connection with stable energy supply through the solar tower system .

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 최소한의 에너지를 소모하면서 해수를 담수화할 수 있는 담수화 장치 및 이를 포함하는 태양열 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a desalination apparatus capable of desalinating seawater while consuming minimal energy, and a solar thermal system including the desalination apparatus.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 태양열 시스템에 설치되어 해수를 담수화하는 담수화 장치로써, 해수를 저장하며, 태양열 에너지를 받아서 저장된 해수의 온도를 상승시키는 해수 가열 부재; 상기 해수 가열 부재로부터 해수를 공급받아서 저장하는 적어도 하나의 해수 저장 부재; 상기 해수 저장 부재의 상측에 연통되어 해수가 증발될 수 있는 해수 증발 부재; 및 상기 해수 증발 부재를 감싸도록 형성되고 상기 해수 증발 부재의 상측에 대응되게 위치되어 상기 해수 증발 부재에서 발생된 수증기를 응축시키는 해수 응축부와, 상기 해수 증발 부재를 감싸도록 형성되고 상기 응축부의 하측에 형성되어 상기 해수 응축부에서 응축된 담수를 일시적으로 저장하는 담수 저장부를 포함하는 처리 부재를 포함하는 담수화 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a desalination apparatus for desalinating seawater installed in a solar thermal system, comprising: a seawater heating member for storing seawater and raising the temperature of seawater by receiving solar energy; At least one seawater storage member for receiving and storing seawater from the seawater heating member; A seawater evaporation member communicating with the upper side of the seawater storage member and capable of evaporating seawater; And a seawater condensing portion formed to surround the seawater evaporating member and positioned corresponding to the upper side of the seawater evaporating member to condense the steam generated in the seawater evaporating member, And a fresh water storage part for temporarily storing fresh water condensed in the seawater condensation part.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 해수 가열 부재에는 저장된 해수와 격리되면서 상하방향으로 관통된 적어도 하나의 수용부가 형성되고, 상기 해수 증발 부재는 상기 수용부에 수용될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the seawater heating member is formed with at least one receiving portion penetrating in the vertical direction while being separated from the stored seawater, and the seawater evaporating member can be received in the receiving portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 수용부는 복수개이고, 상기 복수의 수용부는 상기 해수 가열 부재의 가장자리를 따라 일정 간격마다 위치될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the number of the accommodating portions may be plural, and the plurality of accommodating portions may be positioned at regular intervals along the edge of the seawater heating member.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 해수 저장 부재는 상기 해수 가열 부재의 측면으로부터 이격되게 위치될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the seawater storage member may be located apart from the side of the seawater heating member.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 해수 저장 부재는 복수개이고, 상기 복수의 해수 저장 부재에서 서로 인접한 두 개의 해수 저장 부재를 연결하여 어느 하나의 해수 저장 부재로부터 이와 인접한 해수 저장 부재로 해수를 이송하는 이송 라인을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a plurality of seawater storage members are provided, and two seawater storage members adjacent to each other in the plurality of seawater storage members are connected to transfer seawater from one of the seawater storage members to the adjacent seawater storage member May include a transfer line.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 해수 가열 부재의 상측의 적어도 일부분은 투명한 소재로 이루어질 수 있다.In an embodiment of the present invention, at least a part of the upper side of the seawater heating member may be made of a transparent material.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 해수 가열 부재의 하측의 적어도 일부분은 단열 가능한 소재로 이루어질 수 있다.In an embodiment of the present invention, at least a part of the lower side of the seawater heating member may be made of a heat-insulating material.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 해수 가열 부재와 상기 해수 저장 부재를 연결하여 상기 해수 가열 부재의 해수를 상기 해수 저장 부재로 공급하는 적어도 하나의 공급 라인을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, at least one supply line connecting the seawater heating member and the seawater storage member to supply seawater of the seawater heating member to the seawater storage member may be included.

상기 해수 저장 부재는 복수개이며, 상기 공급 라인은 복수개이며, 상기 복수의 공급 라인은 해수 저장 부재 각각에 연결될 수 있다.The plurality of supply lines may be connected to each of the seawater storage members, and the plurality of supply lines may be connected to each of the seawater storage members.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 처리 부재의 일측에 설치되어 상기 처리 부재 내부를 진공 상태로 변환하는 진공 부재를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a vacuum member installed at one side of the processing member and converting the inside of the processing member into a vacuum state may be further included.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 처리 부재에서 상기 해수 응축부의 외면에 형성된 적어도 하나의 방열 부재를 더 포함할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the treatment member may further include at least one heat radiation member formed on the outer surface of the seawater condensation portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 해수 응축부는 상기 담수 저장부보다 열전달 계수가 높은 소재로 이루어질 수 있다.In the embodiment of the present invention, the seawater condenser may be made of a material having a higher heat transfer coefficient than the fresh water storage portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 해수 증발 부재는 상기 담수 저장부보다 열전달 계수가 낮은 소재로 이루어질 수 있다.In an embodiment of the present invention, the seawater evaporation member may be made of a material having a lower heat transfer coefficient than the fresh water storage portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 해수 증발 부재는 상측에서 하측으로 갈수록 두께가 증가될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the thickness of the seawater evaporating member may increase from the upper side to the lower side.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 내부 공간이 형성되고, 지면 상에 설치된 열 수집 장치; 상기 열 수집 장치의 일측에 연통되어 상기 열 수집 장치 내부에서 가열된 공기가 배출되는 배출 장치; 상기 배출 장치의 내부에 설치되어 가열된 공기에 의해 회전하는 터빈을 포함하며, 상기 터빈의 회전에 의하여 전력을 생산하는 전력 생산 장치; 및 상기 열 수집 장치의 아래에 위치되어 지면에 대해 상기 열 수집 장치를 지지하고, 외부로부터 해수를 공급받아서 담수화하는 담수화 장치를 포함하는 태양열 타워 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heat collecting apparatus comprising: A discharging device which communicates with one side of the heat collecting device and discharges the heated air inside the heat collecting device; A power generation device installed in the discharge device and including a turbine rotating by heated air, the power production device generating power by rotation of the turbine; And a desalination apparatus located below the heat collecting apparatus and supporting the heat collecting apparatus with respect to the ground and receiving desalination from the outside to desalinate the desalination apparatus.

본 발명의 실시예에 따르면, 태양열 타워 시스템에 탑재될 수 있다. 태양열 타워 시스템은 담수화 장치로 해수를 담수화하여 담수를 생산할 수도 있고, 태양열로 공기의 유동을 발생시켜서 전력을 생산할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it can be mounted on a solar thermal tower system. The solar tower system can generate desalination by desalination of seawater by a desalination device, or it can generate electricity by generating air flow with solar heat.

이에 따라, 태양열 타워 시스템이 에너지를 가정이나 건물로 안정적으로 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 태양열을 이용하여 담수화를 실시함으로써, 담수화에 사용하는 에너지 소비량을 줄일 수 있다. 그러므로, 기존의 담수화 장비와 비교하여 저비용으로 담수를 생산할 수 있다.As a result, the solar tower system not only can supply energy to homes and buildings stably, but also can reduce the energy consumption of desalination by desalination using solar heat. Therefore, it is possible to produce fresh water at low cost as compared with existing desalination equipment.

또한, 본 발명에 따른 담수화 장치는 에너지 소모량을 최소화하여 태양열 타워 시스템의 평균 출력에 영향을 주지 않고도 안정적인 해수 담수화를 가능하도록 할 수 있다.In addition, the desalination apparatus according to the present invention can minimize the energy consumption and enable stable seawater desalination without affecting the average power of the solar tower system.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 담수화 장치가 설치될 수 있는 태양열 타워 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 태양열 타워 시스템에서 담수화 장치를 발췌하여 도시한 도면이다.
도 3은 담수화 장치에서 방열 부재가 처리 부재에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 담수화 장치를 위에서 아래를 향하여 바라본 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 담수화 장치를 도시한 도면이다.
도 6는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 담수화 장치를 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a solar tower system in which a desalination apparatus according to an embodiment of the present invention can be installed.
FIG. 2 is a view showing a desalination apparatus in the solar tower system of FIG. 1; FIG.
3 is a view showing a state in which a heat dissipating member is installed on a treatment member in a desalination apparatus;
4 is a view showing the desalination apparatus from the top to the bottom.
5 is a view showing a desalination apparatus according to another embodiment of the present invention.
6 is a view showing a desalination apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 담수화 장치(100)는 태양열 시스템에 설치되어 해수를 담수화하는 담수화 장치일 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 담수화 장치(100)를 설명하기에 앞서, 담수화 장치(100)가 설치될 수 있는 태양열 타워 시스템(1000)에 대하여 설명하기로 한다.Referring to FIG. 1, a desalination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be a desalination apparatus installed in a solar thermal system to desalinate seawater. Before describing the desalination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, the solar tower system 1000 in which the desalination apparatus 100 can be installed will be described.

열 수집 장치(200)는 내부 공간이 형성되고, 지면 상에 설치될 수 있다. 열 수집 장치(200)는 광 투과율이 일정한 값 이상의 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 열 수집 장치(200)는 내열성이 우수한 유리 또는 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예가 이러한 재료로 한정되는 것은 아니다.The heat collecting apparatus 200 may have an internal space formed therein and be installed on the ground. The heat collecting apparatus 200 may be made of a material having a light transmittance of a predetermined value or more. For example, the heat collecting device 200 may be made of glass or transparent plastic having excellent heat resistance. However, the embodiment of the present invention is not limited to these materials.

배출 장치(300)는 상기 열 수집 장치(200)의 일측에 연통될 수 있다. 배출 장치(300)는 열 수집 장치(200)의 중앙 부분에 설치될 수 있다. 배출 장치(300)의 형상은 일례로 파이프 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 열 수집 장치(200) 내부에서 가열된 공기가 배출 장치(300)를 통하여 배출될 수 있다.The discharging device 300 may communicate with one side of the heat collecting device 200. The discharging device 300 may be installed at a central portion of the heat collecting device 200. The shape of the discharging device 300 may be, for example, a pipe shape. The heated air inside the heat collecting apparatus 200 can be discharged through the discharging apparatus 300.

전력 생산 장치(400)는 상기 배출 장치(300)의 내부에 설치되어 가열된 공기에 의해 회전하는 터빈을 포함할 수 있다. 그리고, 전력 생산 장치(400)는 상기 터빈의 회전에 의하여 전력을 생산할 수 있다. 즉, 전력 생산 장치(400)는 터빈을 회전에 따른 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 전력을 생산할 수 있다.The power generation apparatus 400 may include a turbine installed inside the discharge device 300 and rotated by the heated air. The power generation apparatus 400 can generate electric power by the rotation of the turbine. That is, the power generation apparatus 400 can convert the kinetic energy generated by the rotation of the turbine into electric energy to produce electric power.

이하에서는 이와 같은 태양열 타워 시스템(1000)의 동작과정을 설명하기로 한다. 우선, 태양열이 열 수집 장치(200)를 통과하여 지면과 열 수집 장치(200) 사이에 있는 공기의 온도를 상승시킬 수 있다. 이러한 공기는 배출 장치(300)에 가까워질수록 온도가 높아질 수 있다. 즉, 온도에 따른 공기의 밀도 차이에 의해 공기의 유동이 열 수집 장치(200)의 가장자리에서 배출 장치(300)로 이동될 수 있다.Hereinafter, the operation of the solar tower system 1000 will be described. First, the solar heat may pass through the heat collecting device 200 to raise the temperature of the air between the ground and the heat collecting device 200. Such air can be heated to a higher temperature as it approaches the discharging device 300. That is, the flow of air can be moved from the edge of the heat collecting apparatus 200 to the discharging apparatus 300 by the density difference of the air according to the temperature.

도 1에 도시된 바와 같이, 우선적으로 열 수집 장치(200)의 가장자리에서 중앙 부분으로 공기의 유동이 발생하고, 다음으로 배출 장치(300)의 하단에서 상단으로 공기의 유동이 발생할 수 있다. 이러한 공기의 유동을 전력 생산 장치(400)에 포함된 터빈을 회전시키고, 터빈의 회전으로부터 전력을 생산할 수 있다.As shown in FIG. 1, a flow of air may firstly occur from the edge of the heat collecting device 200 to the center, and then a flow of air may occur from the lower end of the discharging device 300 to the upper end. This air flow can be used to rotate the turbine included in the power generation apparatus 400 and produce power from the rotation of the turbine.

이와 같은 태양열 타워 시스템(1000)은 일조량이 부족하여 해수의 온도가 낮을 수 있는 야간에 전력을 생산할 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 담수화 장치(100)에 포함된 후술할 해수 가열 부재(110)로 유입된 해수는 태양열을 받아 온도가 상승할 수 있다. 이 때 저장된 열 에너지는 태양 에너지가 공급되지 않는 야간에 방출되어 열 수집 장치(200)의 하단부에서 공기의 유동을 만들어내 전력을 생산하는 데 이용될 수 있다.Such a solar tower system 1000 can produce electricity at night when the temperature of seawater is low due to a lack of sunshine. More specifically, the seawater introduced into the seawater heating member 110, which will be described later, included in the desalination apparatus 100 may receive solar heat and the temperature may rise. At this time, the stored heat energy may be emitted at a nighttime when the solar energy is not supplied to generate a flow of air at the lower end of the heat collecting apparatus 200 to produce electric power.

담수화 장치(100)는 상기 열 수집 장치(200)의 아래에 위치되어 지면에 대해 상기 열 수집 장치(200)를 지지할 수 있다. 이에 따라, 태양열 타워 시스템(1000)은 열 수집 장치(200)를 지면에 대해 이격시키기 위하여 별도의 기둥을 배치할 필요가 없이, 담수화 장치(100)를 사용하여 열 수집 장치(200)를 지지할 수 있다. 그러므로, 태양열 타워 시스템(1000) 설치 비용을 절감할 수 있다.The desalination apparatus 100 is positioned below the heat collecting apparatus 200 and can support the heat collecting apparatus 200 with respect to the ground. Accordingly, the solar tower system 1000 is capable of supporting the heat collecting apparatus 200 using the desalination apparatus 100 without the need to dispose a separate column to separate the heat collecting apparatus 200 from the ground . Therefore, the installation cost of the solar tower system 1000 can be reduced.

이러한 담수화 장치(100)는 외부로부터 해수를 공급받아서 담수화할 수 있다. 태양열 타워 시스템(1000)은 해변인근에 설치될 수 있으며, 담수화 장치(100)는 바다로부터 해수를 공급받을 수 있다. The desalination apparatus 100 can be desalinated by receiving seawater from the outside. The solar tower system 1000 may be installed near the beach and the desalination apparatus 100 may receive seawater from the sea.

한편, 담수화 장치(100)는 일조량이 풍부하여 해수의 온도가 높은 주간에 동작될 수 있다. 해수의 온도는 일조량과 태양열 타워 시스템(1000)의 규모에 영향을 받을 수 있으며, 대략 50°C 내지 70°C 정도로 상승할 수 있다. 열 수집 장치(200)에서 배출 장치(300)가 위치한 중심 부분의 해수의 온도가 제일 높기 때문에 이 부분에 위치한 해수가 담수화 장치(100)로 유입되는 것이 담수화 효율을 향상시키는데 있어서 유리할 수 있다.On the other hand, the desalination apparatus 100 can operate in a week in which the amount of sunshine is abundant and the temperature of seawater is high. The temperature of the seawater can be affected by the amount of sunshine and the size of the solar tower system 1000, and can rise to about 50 ° C to 70 ° C. Since the temperature of the central portion of the heat collecting apparatus 200 at the central portion where the discharging apparatus 300 is located is the highest, the seawater located at this portion may be introduced into the desalination apparatus 100 in order to improve the desalination efficiency.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 담수화 장치(100)는 해수 가열 부재(110, 도1 참조), 해수 저장 부재(120), 해수 증발 부재(130) 및 처리 부재(140)를 포함한다.2, a desalination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a seawater heating member 110 (see FIG. 1), a seawater storage member 120, a seawater evaporation member 130, and a treatment member 140, .

해수 가열 부재(110)는 태양열 에너지를 받아서 저장된 해수의 온도를 상승시킬 수 있다. 이러한 해수 가열 부재(110)는 해수면과 동일하거나 해수면 아래에 위치될 수 있다. 이에 따라, 해수 가열 부재(110)가 별도의 동력이 없이 바다로부터 해수를 용이하게 공급받을 수 있다.The seawater heating element 110 can receive the solar energy and raise the temperature of the stored seawater. The seawater heating element 110 may be positioned at the same sea level or below the sea level. Accordingly, the seawater heating member 110 can easily receive seawater from the sea without any additional power.

한편, 상기 해수 가열 부재(110)의 상측의 적어도 일부분은 투명한 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 해수 가열 부재(110)의 상측은 투명 플라스틱 또는 유리로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 태양광이 해수 가열 부재(110)의 상측을 통하여 용이하게 통과되어 해수 가열 부재(110)에 저장된 해수를 신속하게 가열할 수 있다. 이를 위하여 해수 가열 부재(110)의 상측 전체가 투명한 소재로 이루어질 수도 있다.At least a part of the upper side of the seawater heating member 110 may be made of a transparent material. For example, the upper side of the seawater heating member 110 may be made of transparent plastic or glass. Accordingly, the sunlight can easily pass through the upper side of the seawater heating member 110, and the seawater stored in the seawater heating member 110 can be heated quickly. The entire upper side of the seawater heating member 110 may be made of a transparent material.

상기 해수 가열 부재(110)의 하측의 적어도 일부분은 단열 가능한 소재로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 해수 가열 부재(110)와 지면과의 열교환을 최대한 억제하여 해수 가열 부재(110)가 일정한 에너지를 보유하도록 할 수 있다.At least a part of the lower side of the seawater heating member 110 may be made of a heat-insulating material. Accordingly, the heat exchange between the seawater heating member 110 and the ground surface can be suppressed as much as possible, so that the seawater heating member 110 can have a constant energy.

이와 같은 해수 가열 부재(110)의 높이는 출력 평탄화에 따른 전체 전력생산량과 담수화에 필요한 해수의 온도 사이의 관계와 효율을 고려하여 적절히 선택에 따라 결정할 수 있다.The height of the seawater heating member 110 can be appropriately determined in consideration of the relationship between the total power production amount due to the output flattening and the temperature of the seawater required for desalination and efficiency.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 태양열 타워 시스템은 해수 가열 부재(110)가 구비됨에 따라 생산되는 출력(전력)의 평탄화가 이루어질 수 있다. 즉, 해수의 비열은 땅(지면)에 비해 높기 때문에, 일조량이 많은 주간에 에너지를 해수에 축열하였다가, 일조량이 적은 야간에 축열된 에너지가 공기 유동 측으로 방출되어, 출력의 평탄화가 이루어진다.Meanwhile, in the solar tower system according to the embodiment of the present invention, the output (power) produced by the sea water heating member 110 can be flattened. In other words, since the specific heat of seawater is higher than that of the ground (surface), the energy is stored in the seawater during the day with much sunshine, and the energy stored in the nighttime is discharged to the airflow side.

해수 저장 부재(120)는 상기 해수 가열 부재(110)로부터 해수를 공급받아서 저장할 수 있다. 이를 위한 담수화 장치(100)는 적어도 하나의 공급 라인(180)을 포함할 수 있다. 공급 라인(180)은 상기 해수 가열 부재(110)와 상기 해수 저장 부재(120)를 연결하여 상기 해수 가열 부재(110)의 해수를 상기 해수 저장 부재(120)로 공급할 수 있다. 이러한 해수 저장 부재(120)는 하나 또는 복수개일 수 있다.The seawater storage member 120 can receive and store seawater from the seawater heating member 110. The desalination apparatus 100 for this purpose may include at least one supply line 180. The supply line 180 may connect the seawater heating member 110 and the seawater storage member 120 to supply seawater of the seawater heating member 110 to the seawater storage member 120. The seawater storage member 120 may be one or more.

해수 증발 부재(130)는 상기 해수 저장 부재(120)의 상측에 연통될 수 있다. 해수가 해수 증발 부재(130)에서 증발될 수 있다. 해수 증발 부재(130)는 해수 저장 부재(120)로부터 온도가 상승된 해수를 공급 받고, 기 설정된 압력에서 상기 온도가 상승된 해수의 증발을 유도하여 수증기를 발생시킨다. 상기 기 설정된 압력은 다양하게 변형되어 설정될 수 있으며, 비교적 저압인 것이 바람직할 수 있다.The seawater evaporating member 130 may communicate with the upper side of the seawater storage member 120. The seawater can be evaporated in the seawater evaporating member 130. The seawater evaporating member 130 receives the seawater whose temperature has been raised from the seawater storage member 120 and induces evaporation of the seawater whose temperature has risen at a preset pressure to generate water vapor. The preset pressure may be varied and set to a relatively low pressure.

처리 부재(140)는 해수를 응축시킨 담수(W2)를 저장할 수 있다. 이를 위한 처리 부재(140)는 해수 응축부(141)와 담수 저장부(142)를 포함할 수 있다.The treatment member 140 may store the fresh water W2 condensed with the seawater. The treatment member 140 for this purpose may include a seawater condensation part 141 and a fresh water storage part 142.

해수 응축부(141)는 상기 해수 증발 부재(130)를 감싸도록 형성되고 상기 해수 증발 부재(130)의 상측에 대응되게 위치될 수 있다. 해수 응축부(141)는 상기 해수 증발 부재(130)에서 발생된 수증기를 응축시켜서 담수를 생성할 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 해수 증발 부재(130)에서 해수(W1)로부터 수증기가 증발하여 해수 응축부(141) 쪽으로 상승하고, 상대적으로 표면 온도가 낮은 해수 응축부(141)의 벽면과의 열교환을 통하여 에너지를 잃고 담수(W2)로 응축될 수 있다.The seawater condensing unit 141 may be formed to surround the seawater evaporating member 130 and may be positioned on the upper side of the seawater evaporating member 130. The seawater condensing unit 141 can condense the water vapor generated in the seawater evaporating member 130 to generate fresh water. More specifically, the water vapor from the seawater W1 evaporates from the seawater evaporator 130 to the seawater condenser 141, and the heat exchange with the wall surface of the seawater condenser 141 having a relatively low surface temperature is performed And can be condensed into fresh water (W2).

이를 위한 해수 응축부(141)는 후술할 담수 저장부(142)보다 열전달 계수가 높은 소재로 이루어질 수 있다. 해수 응축부(141)는 열전도성이 우수한 소재로 이루어져서 수증기의 응축이 신속하게 진행될 수 있다.The seawater condenser 141 may be made of a material having a higher heat transfer coefficient than the fresh water storage unit 142 described later. The seawater condensing part 141 is made of a material having excellent thermal conductivity, so that condensation of water vapor can proceed quickly.

해수 응축부(141)의 표면 온도는 열 수집 장치(200)의 아래로 이동되는 공기에 의해 내부의 증기보다 상대적으로 낮은 온도로 유지될 수 있다. 이에 따라 해수의 증발과 응축을 통해 손실될 수 있는 에너지를 다시 이동되는 공기로 전달하여 전력생산에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.The surface temperature of the seawater condensing section 141 can be maintained at a relatively lower temperature than the internal vapor by the air that is moved down the heat collecting apparatus 200. Thus, the energy that can be lost through the evaporation and condensation of seawater can be transferred to the moving air to minimize the impact on power generation.

이러한 해수 응축부(141)는 태양열 타워 시스템(1000)에서 해수 가열 부재(110)와 열 수집 장치(200) 사이의 공간에 위치될 수 있다. 즉, 해수 응축부(141)는 해수 가열 부재(110)와 열 수집 장치(200) 사이에서 공기가 유동되는 부분에 위치될 수 있다.The seawater condenser 141 may be located in the space between the seawater heating element 110 and the heat collecting apparatus 200 in the solar tower system 1000. That is, the seawater condenser 141 may be located at a portion where air flows between the seawater heating member 110 and the heat collecting apparatus 200.

담수 저장부(142)는 상기 해수 증발 부재(130)를 감싸도록 형성되고 상기 응축부의 하측에 형성될 수 있다. 해수 응축부(141)에서 응축된 담수는 담수 저장부(142)의 벽면을 타고 흘러내려서 해수와 분리될 수 있다. 담수 저장부(142)는 상기 해수 응축부(141)에서 응축된 담수를 일시적으로 저장할 수 있다. 해수 응축부(141)와 담수 저장부(142)는 기둥형상이면서 일체형으로 이루어질 수 있다.The fresh water storage portion 142 may be formed to surround the seawater evaporation member 130 and may be formed below the condensation portion. The fresh water condensed in the seawater condensing part 141 flows down the wall surface of the fresh water storage part 142 and can be separated from the seawater. The fresh water storage unit 142 may temporarily store the condensed fresh water in the seawater condensation unit 141. The seawater condensing unit 141 and the fresh water storage unit 142 may have a columnar shape and an integral shape.

한편, 처리 부재(140)는 담수 배출관(143)을 포함할 수 있다. 담수 배출관(143)은 담수 저장부(142)의 일측에 연통될 수 있다. 담수 배출관(143)은 담수 저장부(142)에 저장된 담수를 외부로 배출할 수 있다.On the other hand, the treatment member 140 may include a fresh water discharge pipe 143. The fresh water discharge pipe 143 may communicate with one side of the fresh water storage unit 142. The fresh water discharge pipe 143 can discharge the fresh water stored in the fresh water storage unit 142 to the outside.

한편, 전술한 상기 해수 증발 부재(130)는 상기 담수 저장부(142)보다 열전달 계수가 낮은 소재로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 담수 저장부(142)에 저장된 담수에 의해 해수 증발 부재(130)에서 열손실이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 해수 가열 부재(110)에 인접한 부분의 공기 유동으로부터 받는 영향도 최소화할 수 있다. 그리고, 이를 위하여 상기 해수 증발 부재(130)는 상측에서 하측으로 갈수록 두께가 증가되는 것도 가능할 수 있다.Meanwhile, the seawater evaporating member 130 may be made of a material having a lower heat transfer coefficient than the fresh water storage unit 142. Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of heat loss in the seawater evaporator 130 due to the fresh water stored in the fresh water storage unit 142. [ In addition, the influence from the air flow at the portion adjacent to the seawater heating member 110 can be minimized. For this purpose, the thickness of the seawater evaporating member 130 may increase from the upper side to the lower side.

본 발명의 일실시예에 따른 담수화 장치(100)는 진공 부재(150)를 더 포함할 수 있다.The desalination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may further include a vacuum member 150.

진공 부재(150)는 상기 처리 부재(140)의 일측에 설치되어 상기 처리 부재(140) 내부를 진공 상태로 변환할 수 있다. 진공 부재(150)는 일례로 진공 펌프일 수 있다. 진공 펌프는 처리 부재(140)의 내부의 압력을 낮출 수 있다. The vacuum member 150 may be installed on one side of the processing member 140 to convert the inside of the processing member 140 into a vacuum state. The vacuum member 150 may be, for example, a vacuum pump. The vacuum pump can lower the pressure inside the processing member 140.

일반적으로 압력이 낮아지면 물의 포화 온도 역시 낮아지게 될 수 있다. 따라서, 1기압의 끓는점인 100°C에 도달하지 못한 해수라 하더라도 해수 증발 부재(130)에서 증발이 가능할 수 있다.In general, the lower the pressure, the lower the saturation temperature of water. Accordingly, even if the seawater does not reach 100 ° C, which is the boiling point of 1 atm, evaporation at the seawater evaporation member 130 may be possible.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 담수화 장치(100)는 적어도 하나의 방열 부재(170)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the desalination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may further include at least one heat radiation member 170.

방열 부재(170)는 상기 처리 부재(140)에서 상기 해수 응축부(141)의 외면에 형성될 수 있다. 방열 부재(170)는 해수 응축부(141)의 열이 외부로 방출되게 함으로써, 해수 응축부(141)에서 해수의 응축이 더욱 신속하게 진행되도록 할 수 있다. 따라서, 시간당 더욱 많은 양의 수증기가 응축될 수 있다. 이를 위한 방열 부재(170)의 소재는 일례로 열전달이 용이한 구리 또는 알루미늄 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.The heat dissipating member 170 may be formed on the outer surface of the seawater condensing unit 141 in the processing member 140. The heat dissipating member 170 allows the heat of the seawater condensing section 141 to be discharged to the outside, so that the condensation of the seawater can proceed more rapidly at the seawater condensing section 141. Thus, a greater amount of water vapor per hour can be condensed. The material of the heat dissipating member 170 for this purpose may be, for example, copper or aluminum, which is easy to transfer heat, but is not limited thereto.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 담수화 장치(100)를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 해수 가열 부재(110)에는 저장된 해수와 격리되면서 상하방향으로 관통된 적어도 하나의 수용부(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 해수 증발 부재(130)는 상기 수용부에 수용될 수 있다.Referring to FIG. 4, the desalination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes at least one receiving portion (not shown) Not shown) may be formed. The seawater evaporating member 130 may be received in the receiving portion.

이때, 상기 수용부는 복수개이고, 상기 복수의 수용부는 상기 해수 가열 부재(110)의 가장자리를 따라 일정 간격마다 위치될 수 있다. 즉, 해수 증발 부재(130)는 열 수집 장치(200)의 아래에 위치되어 일정 간격마다 위치될 수 있다. 이와 같이 담수화 장치(100)가 열 수집 장치(200) 아래 공간에서 온도가 상대적으로 가장 낮은 열 수집 장치(200)의 외각 부근에 위치됨으로써, 해수 응축부(141)에서 수증기의 응축이 신속하게 이루어져서 담수가 빠르게 생성될 수 있다.At this time, the plurality of receiving portions may be located at predetermined intervals along the edge of the seawater heating member 110. That is, the seawater evaporating member 130 may be positioned below the heat collecting apparatus 200 and be positioned at regular intervals. Since the desalination apparatus 100 is positioned near the outer periphery of the heat collecting apparatus 200 having the lowest temperature in the space below the heat collecting apparatus 200, the condensation of the water vapor in the seawater condensing section 141 is performed quickly Fresh water can be generated quickly.

그리고, 후술할 담수화 장치(100)에 포함된 상기 해수 저장 부재(120)는 복수개일 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 담수화 장치(100)는 이송 라인(160)을 포함할 수 있다. 이송 라인(160)은 상기 복수의 해수 저장 부재(120)에서 서로 인접한 두 개의 해수 저장 부재(120A, 120B)를 연결할 수 있다. 이송 라인(160)은 해수를 어느 하나의 해수 저장 부재(120A)로부터 이와 인접한 해수 저장 부재(120B)로 이송할 수 있다.The seawater storage member 120 included in the desalination apparatus 100 to be described later may be a plurality of seawater storage members. The desalination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a transfer line 160. The transfer line 160 may connect the two seawater storage members 120A and 120B adjacent to each other in the plurality of seawater storage members 120. [ The transfer line 160 can transfer the seawater from any one of the seawater storage members 120A to the adjacent seawater storage member 120B.

한편, 복수의 해수 저장 부재(120)에서 해수 가열 부재(110)에서 가장 우선적으로 해수를 공급받은 어느 하나의 해수 저장 부재(120)는 다른 해수 저장 부재(120)들보다 저장된 해수의 온도가 높으며 염도는 가장 낮을 수 있다. 그리고, 인접한 해수 저장 부재(120)로 갈수록 해수의 온도는 점차 낮아지고 염도는 점차 증가될 수 있다.On the other hand, the temperature of the seawater stored in the plurality of seawater storage members 120 is higher than that of the other seawater storage members 120 in the seawater storage member 120, which receives the highest priority of the seawater supplied from the seawater heating member 110 The salinity can be lowest. Further, the temperature of the seawater gradually decreases and the salinity gradually increases toward the adjacent seawater storage member 120.

또한, 복수의 해수 저장 부재(120)에서 해수 가열 부재(110)에서 다른 해수 저장 부재(120)들을 모두 지나고 가장 마지막으로 해수를 공급받는 해수 저장 부재(120)에 저장된 해수의 온도는 가장 낮으며 염도는 가장 높을 수 있다.The temperature of the seawater stored in the seawater storage member 120 passing through all the other seawater storage members 120 in the seawater heating member 110 in the plurality of seawater storage members 120 and most recently supplied with the seawater is the lowest Salinity may be highest.

담수화 장치(100) 하나에서 회수할 수 있는 담수의 양은 한정될 수 있다. 그리고, 담수화에 사용된 해수는 일부가 증발된 이후에도 에너지를 가질 수 있으므로, 담수화에 사용되는 에너지를 효율적으로 사용하기 위하여 담수화 장치(100) 다수개가 여러 단계로 이어져서 담수화를 수행할 수 있도록 구성하는 것이 담수 효과를 높일 수 있다. 이와 같이 서로 연결된 담수화 장치(100)들의 단계 수는 태양열 타워 시스템(1000)의 출력과 목적으로 하는 담수의 양을 고려하여 선택에 따라 결정할 수 있다.The amount of fresh water that can be recovered from one desalination unit 100 may be limited. Since the seawater used for desalination may have energy even after a part of the seawater is evaporated, a plurality of desalination apparatuses 100 are connected to the desalination apparatus in order to efficiently utilize the energy used for desalination, It can increase the fresh water effect. The number of stages of the desalination apparatuses 100 connected to each other as described above can be determined by considering the output of the solar tower system 1000 and the desired amount of fresh water.

복수의 담수화 장치(100)가 설치되는 위치는 태양열 타워 시스템(1000)의 크기에 따라 다양하게 변경될 수 있으므로, 특정 위치로 한정하지는 않는다.The locations where the plurality of desalination apparatuses 100 are installed may be variously changed depending on the size of the solar tower system 1000, and thus are not limited to specific locations.

한편, 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 담수화 장치(100A)에 포함된 상기 해수 저장 부재(120)는 상기 해수 가열 부재(110)의 측면으로부터 이격되게 위치된 것도 가능할 수 있다. 즉, 해수 가열 부재(110)에 수용부가 형성되어 있지 않으며, 해수 저장 부재(120)가 해수 가열 부재(110)의 둘레로부터 좌우방향으로 멀어지는 방향을 향하여 일정 거리 이격되게 위치될 수 있다. 이러한 담수화 장치(100)는 제조과정에서 해수 가열 부재(110)에 수용부를 형성하지 않아도 됨으로써, 해수 가열 부재(110)의 제조가 용이하게 이루어질 수 있다.5, the seawater storage member 120 included in the desalination apparatus 100A according to another embodiment of the present invention may be disposed apart from the side of the seawater heating member 110 have. That is, the receiving portion is not formed in the seawater heating member 110, and the seawater storage member 120 may be positioned at a distance from the circumference of the seawater heating member 110 in a direction away from the circumference of the seawater heating member 110. Since the desalination apparatus 100 does not need to form a receiving portion in the seawater heating member 110 during the manufacturing process, the seawater heating member 110 can be easily manufactured.

여기서, 담수화 장치(100A)는 이송 라인(160)에 설치된 펌프(P)를 더 포함할 수 있다. 펌프(P)는 이송 라인(160)을 따라 이동하는 해수를 펌핑하여 해수가 더욱 신속하게 이송되게 함으로써, 해수가 가장 마지막에 공급되는 해수 저장 부재(120)의 해수의 온도가 급격하게 낮아지는 것을 방지할 수 있다.Here, the desalination apparatus 100A may further include a pump P installed in the transfer line 160. The pump P pumps the seawater moving along the transfer line 160 to transfer the seawater more quickly so that the temperature of the seawater of the seawater storage member 120 to which the seawater is most recently supplied is drastically lowered .

한편, 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 담수화 장치(100B)에 포함된 공급 라인(180)은 복수개일 수 있다. 그리고, 상기 복수의 공급 라인(180)은 해수 저장 부재(120) 각각에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 6, the supply line 180 included in the desalination apparatus 100B according to another embodiment of the present invention may be plural. The plurality of supply lines 180 may be connected to each of the seawater storage members 120.

이때, 담수화 장치(100B)는 이송 라인(160)은 포함하지 않으며, 해수 가열 부재(110)에서 가열된 해수가 공급 라인(180)을 통하여 각각의 해수 저장 부재(120)로 바로 공급될 수도 있다. 이와 같은 담수화 장치(100B)는 고온의 해수가 해수 저장 부재(120) 각각에 공급되어 해수 증발 부재(130)에서 증발이 이루어짐으로써, 전술한 실시예에 따른 담수화 장치(100B)보다 증발이 더욱 신속하게 실시될 수 있다.At this time, the desalination apparatus 100B does not include the transfer line 160, and the seawater heated in the seawater heating member 110 may be directly supplied to each of the seawater storage members 120 through the supply line 180 . Such a desalination apparatus 100B is configured such that high temperature seawater is supplied to each of the seawater storage members 120 and evaporated in the seawater evaporation member 130 so that evaporation can be performed more quickly than the desalination apparatus 100B according to the above- .

전술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 담수화 장치(100)는 태양열 타워 시스템(1000)에 탑재될 수 있다. 태양열 타워 시스템(1000)은 담수화 장치(100)로 해수를 담수화하여 담수를 생산할 수도 있고, 태양열로 공기의 유동을 발생시켜서 전력을 생산할 수 있다.As described above, the desalination apparatus 100 according to an embodiment of the present invention can be installed in the solar tower system 1000. The solar tower system 1000 can generate fresh water by desalination of the seawater to the desalination apparatus 100, or generate the flow of air with the solar heat to generate electric power.

이에 따라, 태양열 타워 시스템(1000)이 에너지를 가정이나 건물로 안정적으로 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 태양열을 이용하여 담수화를 실시함으로써, 담수화에 사용하는 에너지 소비량을 줄일 수 있다. 그러므로, 기존의 담수화 장비와 비교하여 저비용으로 담수를 생산할 수 있다.Accordingly, not only can the solar tower system 1000 supply energy stably to homes or buildings, but also the desalination using solar heat can reduce the energy consumption for desalination. Therefore, it is possible to produce fresh water at low cost as compared with existing desalination equipment.

또한, 본 발명에 따른 담수화 장치(100)는 에너지 소모량을 최소화하여 태양열 타워 시스템(1000)의 평균 출력에 영향을 주지 않고도 안정적인 해수 담수화를 가능하도록 할 수 있다.In addition, the desalination apparatus 100 according to the present invention can minimize the energy consumption and enable stable seawater desalination without affecting the average power of the solar tower system 1000.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

1000: 태양열 타워 시스템
100: 담수화 장치 110: 해수 가열 부재
120: 해수 저장 부재 130: 해수 증발 부재
140: 처리 부재 141: 해수 응축부
142: 담수 저장부 150: 진공 부재
170: 방열 부재 180: 공급 라인
200: 열 수집 장치 300: 배출 장치
400: 전력 생산 장치1000: Solar tower system
100: desalination device 110: seawater heating element
120: Seawater storage member 130: Seawater evaporation member
140: processing member 141: seawater condensation part
142: Fresh water storage part 150: Vacuum member
170: heat radiating member 180: supply line
200: heat collecting device 300: discharging device
400: Power generating device

Claims (15)

태양열 시스템에 설치되어 해수를 담수화하는 담수화 장치에 있어서,
해수를 저장하며, 태양열 에너지를 받아서 저장된 해수의 온도를 상승시키는 해수 가열 부재;
상기 해수 가열 부재로부터 해수를 공급받아서 저장하는 적어도 하나의 해수 저장 부재;
상기 해수 저장 부재의 상측에 연통되어 해수가 증발될 수 있는 해수 증발 부재; 및
상기 해수 증발 부재를 감싸도록 형성되고 상기 해수 증발 부재의 상측에 대응되게 위치되어 상기 해수 증발 부재에서 발생된 수증기를 응축시키는 해수 응축부와, 상기 해수 증발 부재를 감싸도록 형성되고 상기 응축부의 하측에 형성되어 상기 해수 응축부에서 응축된 담수를 일시적으로 저장하는 담수 저장부를 포함하는 처리 부재;를 포함하는 담수화 장치.1. A desalination apparatus installed in a solar thermal system for desalinating seawater,
A seawater heating element for storing the seawater and receiving the solar energy to raise the temperature of the stored seawater;
At least one seawater storage member for receiving and storing seawater from the seawater heating member;
A seawater evaporation member communicating with the upper side of the seawater storage member and capable of evaporating seawater; And
A seawater condensing portion formed to surround the seawater evaporating member and positioned corresponding to the upper side of the seawater evaporating member to condense the steam generated in the seawater evaporating member and a seawater condensing portion formed to surround the seawater evaporating member, And a fresh water storage portion for temporarily storing the fresh water condensed in the seawater condensation portion. 제1항에 있어서,
상기 해수 가열 부재에는 저장된 해수와 격리되면서 상하방향으로 관통된 적어도 하나의 수용부가 형성되고,
상기 해수 증발 부재는 상기 수용부에 수용된 담수화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the seawater heating member is formed with at least one receiving portion penetrating in the vertical direction while being separated from the stored seawater,
And the seawater evaporating member is received in the receiving portion. 제2항에 있어서,
상기 수용부는 복수개이고, 상기 복수의 수용부는 상기 해수 가열 부재의 가장자리를 따라 일정 간격마다 위치된 담수화 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of receiving portions are located at predetermined intervals along the edge of the seawater heating member. 제1항에 있어서,
상기 해수 저장 부재는 상기 해수 가열 부재의 측면으로부터 이격되게 위치된 담수화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the seawater storage member is located apart from the side of the seawater heating member. 제1항에 있어서,
상기 해수 저장 부재는 복수개이고,
상기 복수의 해수 저장 부재에서 서로 인접한 두 개의 해수 저장 부재를 연결하여 어느 하나의 해수 저장 부재로부터 이와 인접한 해수 저장 부재로 해수를 이송하는 이송 라인을 포함하는 담수화 장치.The method according to claim 1,
The plurality of seawater storage members are provided,
And a transfer line connecting the two seawater storage members adjacent to each other in the plurality of seawater storage members to transfer seawater from one of the seawater storage members to the adjacent seawater storage member. 제1항에 있어서,
상기 해수 가열 부재의 상측의 적어도 일부분은 투명한 소재로 이루어진 담수화 장치.The method according to claim 1,
Wherein at least a part of the upper side of the seawater heating member is made of a transparent material. 제1항에 있어서,
상기 해수 가열 부재의 하측의 적어도 일부분은 단열 가능한 소재로 이루어진 담수화 장치.The method according to claim 1,
And at least a part of the lower side of the seawater heating member is made of a heat-insulating material. 제1항에 있어서,
상기 해수 가열 부재와 상기 해수 저장 부재를 연결하여 상기 해수 가열 부재의 해수를 상기 해수 저장 부재로 공급하는 적어도 하나의 공급 라인을 포함하는 담수화 장치.The method according to claim 1,
And at least one supply line connecting the seawater heating member and the seawater storage member to supply seawater of the seawater heating member to the seawater storage member. 제8항에 있어서,
상기 해수 저장 부재는 복수개이며,
상기 공급 라인은 복수개이며, 상기 복수의 공급 라인은 해수 저장 부재 각각에 연결된 담수화 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the seawater storage member is a plurality of seawater storage members,
Wherein the plurality of supply lines are connected to each of the seawater storage members. 제1항에 있어서,
상기 처리 부재의 일측에 설치되어 상기 처리 부재 내부를 진공 상태로 변환하는 진공 부재를 더 포함하는 담수화 장치.The method according to claim 1,
And a vacuum member installed at one side of the processing member for converting the inside of the processing member into a vacuum state. 제1항에 있어서,
상기 처리 부재에서 상기 해수 응축부의 외면에 형성된 적어도 하나의 방열 부재를 더 포함하는 담수화 장치.The method according to claim 1,
Further comprising at least one heat radiation member formed on the outer surface of the seawater condensation portion in the treatment member. 제1항에 있어서,
상기 해수 응축부는 상기 담수 저장부보다 열전달 계수가 높은 소재로 이루어진 담수화 장치.The method according to claim 1,
Wherein the seawater condenser is made of a material having a higher heat transfer coefficient than the fresh water storage portion. 제1항에 있어서,
상기 해수 증발 부재는 상기 담수 저장부보다 열전달 계수가 낮은 소재로 이루어진 담수화 장치.The method according to claim 1,
And the seawater evaporation member is made of a material having a lower heat transfer coefficient than the fresh water storage portion. 제1항에 있어서,
상기 해수 증발 부재는 상측에서 하측으로 갈수록 두께가 증가될 수 있는 담수화 장치.The method according to claim 1,
And the thickness of the seawater evaporating member can be increased from the upper side to the lower side. 내부 공간이 형성되고, 지면 상에 설치된 열 수집 장치;
상기 열 수집 장치의 일측에 연통되어 상기 열 수집 장치 내부에서 가열된 공기가 배출되는 배출 장치;
상기 배출 장치의 내부에 설치되어 가열된 공기에 의해 회전하는 터빈을 포함하며, 상기 터빈의 회전에 의하여 전력을 생산하는 전력 생산 장치; 및
상기 열 수집 장치의 아래에 위치되어 지면에 대해 상기 열 수집 장치를 지지하고, 외부로부터 해수를 공급받아서 담수화하는 담수화 장치;를 포함하며,
상기 담수화 장치는 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 담수화 장치인 태양열 타워 시스템.

A heat collecting device on which an internal space is formed and installed on the ground;
A discharging device which communicates with one side of the heat collecting device and discharges the heated air inside the heat collecting device;
A power generation device installed in the discharge device and including a turbine rotating by heated air, the power production device generating power by rotation of the turbine; And
And a desalination apparatus located under the heat collecting apparatus and supporting the heat collecting apparatus with respect to the ground surface to receive seawater from the outside to desalinate the desalination apparatus,
The desalination apparatus is the desalination apparatus according to any one of claims 1 to 14.

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