MX2010011629A - Alambiques solares. - Google Patents

Abstract

La especificación describe un módulo de alambique solar (10) para uso en un arreglo de alambique solar para producir un condensado deseado a partir de un líquido de tratamiento de alimentación, el módulo de alambique solar (10) tiene una cámara de tratamiento (85), incluyendo un elemento de tratamiento (18) colocado debajo de una pared superior de transmisión de energía solar (35) para recibir, en uso, energía solar a través de la misma, el módulo de alambique solar (10) tiene un suministro de líquido para tratamiento (27) que abastece líquido para tratamiento a un extremo superior (26) de una primera región (25) del elemento de tratamiento (18) para fluir en un flujo de película de líquido gravitacionalmente hacia abajo sobre la misma mientras un componente de dicho líquido de tratamiento es al menos parcialmente evaporado y condensado para formar un condensado (53) en una superficie interior (81) de la pared de transmisión de energía solar superior (35) que va a ser recolectado en una ubicación inferior por medios de recolección y descarga de condensado (54, 57), la pared de transmisión de energía solar superior (35) está formada por un material de polímero transparente o altamente traslúcido con la superficie interior (81) siendo hidrófila con relación a dicho condensado, dicho elemento de tratamiento (18) es formado por un material de metal delgado como una charola que tiene una base de charola (19) formando dicha primera región (25), una pared de perímetro (20) extendiéndose hacia arriba desde la base de charola a lo largo de al menos bordes laterales y bordes inferiores de dicha base de charola (19), y una brida que se extiende hacia fuera (21) extendiéndose desde una región superior de dicha pared de perímetro (20), dicha brida (21) es soportada en un armazón de soporte (11).

Description

ALAMBIQUES SOLARES CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere a mejoras en alambiques solares para producir un condensado deseado a partir de una corriente de suministro de líquido mediante la aplicación de energía solar. Típicamente, pero no de forma exclusiva, el condensado deseado pudiera ser agua limpia o dulce producida a partir de una corriente salina, salobre o de otra forma una corriente de suministro cargada con contaminantes . El condensado también puede ser un alcohol tal como etanol evaporado de una corriente de suministro que contiene el mismo, el cual es condensado y removido separadamente del alambique solar.

En arreglos híbridos, los alambiques, de acuerdo con la presente invención, pueden ser operados utilizando suministros de agua calentada, por ejemplo de aplicaciones industriales o geotérmicas, donde el alambique puede ser operado con mínima o ninguna aplicación de energía solar.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION La descripción detallada analizará la invención principalmente en relación al contexto de producir un suministro de agua dulce o limpia como el condensado generado, pero se debería apreciar que son posibles otras aplicaciones. La capacidad de proporcionar suficiente agua dulce o limpia para una variedad de propósitos incluyendo el suministro de agua potable, y para irrigar cultivos sin la acumulación de sal en estructuras de tierra comúnmente asociada con el uso de agua artesiana, se está convirtiendo en un problema en aumento para el planeta. Este es particularmente el caso para áreas áridas y relativamente secas tales como Australia, pero también es un problema para muchas otras áreas del mundo. Los alambiques solares son conocidos en lugares donde, de otra forma, agua no utilizable tal como fuentes de agua artesiana, agua de mar, o agua contaminada, tal como el agua de minas o de la industria, puede ser calentada por exposición al sol, condensada como agua dulce limpia y recolectada para uso posterior. Ha habido muchas propuestas para alambiques solares, no obstante, generalmente todos se caracterizan por ser costosos de producir y utilizar con relación a la cantidad de agua limpia dulce producida. Los alambiques solares que actualmente están en uso, son utilizados para aplicaciones particulares donde el costo de la producción de agua dulce limpia no es un gran problema, tal como por ejemplo, aplicaciones de supervivencia.

Un módulo de alambique solar conocido, disponible bajo el nombre comercial SUNSURE comprende una construcción de panel sustancialmente hermético al aire adaptado para ser soportado en una manera inclinada a fin de recibir energía solar aplicada contra una pared de vidrio superior. Un elemento de charola de plástico está colocado debajo de la pared de vidrio y define un arreglo de pequeños estanques o depósitos donde el agua salina o similar que va a ser tratada puede ser colocada para ser sujeta a la energía solar transmitida a través de la pared superior. El vapor de agua generado se condensa en el lado inferior de la pared de vidrio y es recolectada para ser descargada del módulo .

Algunos ejemplos de otras propuestas para configuraciones de alambique solar se pueden observar en la Patente US No. 7008515, Publicación US No. 2003/0033805, WO 91/14487, UK 2345002, ?? 19704046, DE 10044344 y WO 2008/043141. El conocimiento de estas divulgaciones de patente de técnicas anteriores no debiera tomarse como un reconocimiento de , que las divulgaciones son del conocimiento general común en la industria de los alambiques solares. Para producción a escala razonablemente más grande de agua dulce limpia, los alambiques solares a pesar de utilizar una fuente de energía relativamente libre, generalmente siguen siendo una opción bastante costosa .

SUMARIO DE LA INVENCION El objetivo de la presente invención es proporcionar un módulo de alambique solar mejorado que sea de una construcción más simple y también eficiente en la producción de condensado limpio a partir de una corriente de alimentación de líquido, particularmente, pero no de manera exclusiva, para producir agua limpia a partir de un suministro de agua contaminada, salobre o salina. La construcción simple tiene como objetivo lograr un costo en capital inferior de las instalaciones incluyendo uno o más de dichos módulos de alambique solar.

Por consiguiente, la presente invención puede proporcionar un módulo de alambique solar que tenga una cámara de tratamiento, incluyendo un elemento de tratamiento colocado debajo de una extremidad superior de dicha cámara de tratamiento, un medio de suministro de líquido para tratamiento que suministre líquido para tratamiento a un extremo superior de una primera región de dicho elemento de tratamiento, la primera región tiene, en uso, al menos una superficie que mira hacia arriba inclinada para promover dicho flujo de líquido para tratamiento gravitacionalmente hacia abajo sobre dicha primera región de dicho elemento de tratamiento en uno o más flujos, dicha superficie o superficies que miran hacia arriba de dicha primera región son hidrófilas con relación a dicho líquido para tratamiento con lo cual el líquido para tratamiento se esparce hacia una película delgada sobre dicha superficie o superficies que miran hacia arriba de dicha primera región, dicha primera región además incluye al menos una capa de material poroso cubriendo al menos parcialmente cada superficie o superficies que miran hacia arriba, dicha cámara de tratamiento tiene una pared de transmisión de energía solar superior colocada encima de dicha primera región del elemento de tratamiento permitiendo que la energía solar sea aplicada al menos a dicha primera región del elemento de tratamiento para evaporar al menos parcialmente un componente de dicho líquido para tratamiento en dicha primera región, dicho componente evaporado es al menos parcialmente condensado en una superficie interior de dicha pared de transmisión de energía solar superior para formar un condensado, dicho condensado es recolectado a partir de la misma en una ubicación o ubicaciones inferiores a través de medios de recolección y descarga de condensado avanzando desde dicha cámara de tratamiento.

De preferencia, la superficie o superficies que miran hacia arriba de dicha primera región es de conductividad térmica y/o puede reflejar energía solar. Convenientemente, la superficie o superficies que miran hacia arriba de dicha primera región son de conductividad térmica. De preferencia, el elemento de panel de tratamiento es un elemento de chapa metálica preformado que tiene una primera pared inclinada que forma dicha primera región. Convenientemente, el elemento de chapa metálica preformado tiene una estructura de pared delgada. De preferencia, el elemento de chapa metálica es aluminio o aleación de aluminio o es cobre o una aleación de cobre. En una posible alternativa, el elemento de chapa metálica puede ser un material de acero inoxidable. De preferencia, el elemento de chapa metálica preformado es prensado de un material de hojas metálicas de pared delgada. En una modalidad preferida, el elemento de chapa metálica es un elemento de charola que tiene al menos paredes laterales en pie y una pared en pie inferior que conecta los extremos inferiores de las paredes laterales. En un arreglo preferido adicional, se puede unir una capa a la superficie o superficies que miran hacia arriba de la primera región, la capa tiene una superficie hidrófila que mira hacia arriba formada en la misma.

En un arreglo preferido, el elemento de charola que forma el elemento de panel de tratamiento puede ser soportado sobre un armazón de perímetro rectangular que tiene dos brazos laterales opuestos y dos brazos de extremo opuestos. Convenientemente, el elemento de charola puede tener dimensiones de aproximadamente tres metros de longitud y aproximadamente uno a dos metros de ancho. En uso, el elemento de charola puede ser soportado teniendo los bordes laterales más largos inclinados a un ángulo de entre 10° .y 55°, de preferencia aproximadamente 30°.

En una modalidad preferida, la capa de material p*oroso es un líquido para tratamiento absorbente o hidrófilo en material natural que puede ser tejido o no tejido. Convenientemente cuando se va a producir agua limpia a partir del módulo de alambique, la capa de material poroso tiene un peso/área de no más de 200 gramos/metro cuadrado, de preferencia entre 10 y 80 gramos/metro cuadrado. Materiales convenientes incluirán, pero no quedarán limitados a, materiales de fibras naturales tales como lana, propileno, poliéster y materiales mezclados de poliéster incluyendo una mezcla de poliéster y rayón. Es deseable que el material sea hidrófilo en naturaleza, es decir, que absorba el líquido para tratamiento. El material de tela, en las situaciones donde sea posible, también debiera ser estabilizado para UV a fin de proporcionar periodos de uso más efectivos. Si se desea que el material poroso atrape y retenga materiales que pudieran asentarse fuera del líquido para tratamiento, entonces la capa de material poroso puede ser más pesada o más gruesa que los pesos/área anteriores. En dichas aplicaciones se pudieran utilizar materiales de fieltro tal como un material de fieltro acrílico.

En una modalidad preferida adicional, la pared de transmisión de energía solar superior puede incluir una superficie hidrófila altamente traslúcida o transparente que mire hacia dentro con relación al condensado formado en la misma. Esto permite que el condensado se forme en una película y fluya fácilmente hacia abajo debido a la carga gravitacional sobre la superficie para que sea recolectado en una ubicación o ubicaciones de recolección inferiores. Se ha encontrado que la película de condensado sobre la superficie interior clarifica la superficie y mejora el paso de la energía solar a través de la misma para que sea aplicada al líquido para tratamiento sobre el elemento de tratamiento sin afectar de manera adversa el flujo hacia debajo del condensado sobre la superficie interior. Convenientemente, la superficie hidrófila es formada ya sea a través de medios mecánicos tales como grabado con ácido de la superficie interior del material de polímero formando la hoja flexible o mediante la aplicación de un recubrimiento o capa a la superficie interior tal como una capa de óxido, convenientemente óxido de silicio, óxido de titanio u óxido de aluminio. En un arreglo alternativo, el material , de la hoja de polímero o su superficie interior puede ser hidrófobo en naturaleza. Esto permite que el condensado se preforme sobre la superficie interior y fluya hacia abajo sobre la misma, no obstante, el rendimiento logrado es significativamente menor que aquél logrado al tener una superficie interior hidrófila. Si se utiliza una superficie hidrófoba, entonces se pudiera emplear una capa o recubrimiento de material de polímero fluorado tal como politetrafluoroetileno (PTFE) . En una modalidad particularmente preferida, la pared de transmisión de energía solar superior puede ser formada por una primera hoja de un material de polímero flexible preformado. Convenientemente el material de polímero es un material con la capacidad de ser formado mediante la aplicación de calor. El material de polímero puede ser policarbonato, poliéster, PET, polipropileno, polietileno, acrílico o acetilo. De preferencia, el material de polímero incluye Materiales de estabilización de UV para reducir al mínimo cualquier deterioro por la exposición solar. Dicho material de polímero puede ser construido en un material de hoja flexible de pared delgada que sea lo suficientemente robusto en uso para soportar el desgaste normal que el módulo de alambique solar puede tolerar. También pudieran ser posibles hojas de vidrio pero serian una opción más costosa. Es deseable que la pared de transmisión de energía solar tenga una estructura de pared delgada que pueda ser flexible pero no sustancialmente resiliente o elástica. El material de polímero que forma la pared de transmisión de energía solar superior es transparente o altamente traslúcido para permitir que la energía solar pase a través del mismo.

El módulo de alambique solar además puede incluir al menos un elemento separador permitiendo, en los lugares donde se utilice, que el elemento de hoja de material de polímero de pared delgada preformado flexible sea colocado separado encima de la primera región del elemento de tratamiento. Dicha separación asegura una separación práctica entre el líquido para tratamiento en el elemento de tratamiento y el condensado formado sobre el material de hoja de polímero de pared delgada. La separación también permite que el vapor/aire de convección fluya hacia arriba encima del elemento de tratamiento y hacia abajo a lo largo de la superficie posterior del elemento de tratamiento. El elemento o elementos separadores pueden estar integralmente formados con el elemento de panel de tratamiento o pueden estar separadamente formados y colocados sobre el mismo. La cámara de tratamiento puede incluir una pared inferior separada de una extremidad inferior del elemento de tratamiento de líquido, la pared inferior está formada por una segunda hoja de un material de polímero flexible de pared delgada preformado. La pared inferior puede ser hecha de un material similar que la pared de transmisión de energía solar superior aunque la pared inferior por supuesto no necesita ser transparente o altamente traslúcida. Las paredes superior e inferior que forman la cámara de tratamiento pueden ser aseguradas juntas a lo largo de los bordes periféricos para rodear el elemento de tratamiento. Las paredes superior e inferior están acomodadas cerca pero separadas del elemento de tratamiento. También se pueden proporcionar elementos separadores en o adyacentes a los bordes superior e inferior del elemento de tratamiento para asegurar la separación entre las paredes superior e inferior formando la envoltura exterior del módulo de alambique solar. Dichos elementos separadores adicionales se pueden acoplar con los extremos superior e inferior del elemento de tratamiento para mantener la separación del condensado de avance y el líquido para tratamiento y así permitir que vapor/aire de convección fluya alrededor del elemento de tratamiento durante la operación del módulo de alambique solar. Convenientemente la separación esta dentro del rango de 10 a 40 mm .

De acuerdo con un segundo aspecto, la presente invención proporciona un módulo de alambique solar que tiene una cámara de tratamiento que incluye una pared de transmisión de energía solar superior formada por un material de hoja de polímero preformado colocado en o encima de una extremidad superior de la cámara de tratamiento, dicha pared de transmisión de energía solar es transparente o altamente traslúcida al menos en una primera región destinada para transmitir energía solar dentro de dicha cámara de tratamiento teniendo una formación que se extiende lateralmente preformada a lo largo de al menos una región de borde, dicha pared de transmisión de energía solar proporciona una superficie hidrófila interior sobre la cual se condensa un componente evaporado para formar un condensado. Convenientemente, la cámara de tratamiento además tiene una segunda pared inferior formada por una segunda hoja de un material de polímero preformado que tiene una formación que se extiende lateralmente preformada a lo largo de al menos una región de borde, las formaciones que se extienden lateralmente preformadas en dicha primera pared superior y dicha segunda pared inferior se pueden conectar para formar dicha cámara de tratamiento. Convenientemente, la superficie interior de dicha primera región puede ser formada por medios mecánicos incluyendo grabado con ácido de una superficie interior del material de hoja de polímero. Alternativamente, la superficie interior de la primera región puede ser formada por una capa o recubrimiento de material hidrófilo tal como un óxido incluyendo óxido de silicio, óxido de titanio, u óxido de aluminio. No obstante, el material debiera ser transparente o altamente traslúcido en uso con una película de líquido de condensado en el mismo.

De acuerdo con otro aspecto todavía, la presente invención proporciona un módulo de alambique solar que tiene una cámara de tratamiento que incluye un elemento de tratamiento colocado debajo de una extremidad superior de dicha cámara de tratamiento, un medio de suministro de líquido para tratamiento que suministra líquido para tratamiento al menos a un extremo superior de una primera región de dicho elemento de tratamiento, la primera región del elemento de tratamiento está formada de un material de hoja de metal delgada en donde el líquido para tratamiento suministrado por dicho medio de suministro de líquido para tratamiento es colocado en flujo o flujos de película delgada de líquido para tratamiento sobre dicha primera región para fluir gravitacionalmente hacia abajo sobre la misma, dicha cámara de tratamiento tiene una pared de transmisión de energía solar superior colocada encima de dicha primera región de dicho elemento de tratamiento permitiendo que energía solar sea aplicada al menos a dicha primera región para evaporar al menos una porción de un componente de dicho líquido para tratamiento, dicho componente evaporado está al menos parcialmente condensado en una superficie interior de dicha pared de transmisión de energía solar superior para formar un condensado en la misma, dicha pared de transmisión de energía solar superior de dicha cámara de tratamiento está formada por una primera hoja de un material de polímero preformado, teniendo una formación que se extiende lateralmente preformada a lo largo de al menos una región de borde, dicha pared de transmisión de energía solar superior, en uso, es transparente o altamente traslúcida con una superficie interior hidrófila con relación a dicho condensado, en donde el condensado formado en la misma se esparce en una película para fluir hacia abajo de la misma a dicha ubicación o ubicaciones inferiores para recolección, dicha cámara de tratamiento además tiene una pared inferior formada por una segunda hoja de un material de polímero preformado que tiene una formación que se extiende lateralmente preformada a lo largo de al menos una región de borde .

De acuerdo con un aspecto adicional del alambique, la presente invención proporciona un módulo de alambique solar que tiene una cámara de tratamiento que incluye un elemento de tratamiento colocado debajo de una extremidad superior de dicha cámara de tratamiento, un medio de suministro de líquido para tratamiento que suministra líquido para tratamiento a un extremo superior de una primera región de dicho elemento de tratamiento formado de un material de hoja de metal delgada en donde el líquido para tratamiento suministrado por dicho medio de suministro de líquido' para tratamiento es colocado en un flujo o flujos de película delgada de líquido para tratamiento sobre dicha primera región, dicha cámara de tratamiento tiene una pared de transmisión de energía solar superior colocada encima de la primera región del elemento de tratamiento permitiendo que energía solar sea aplicada al menos a dicha primera región del elemento de tratamiento para evaporar al menos una porción de un componente de dicho líquido para tratamiento, dicho, componente evaporado es al menos parcialmente condensado en una superficie interior de dicha pared de transmisión de energía solar superior para formar un condensado que es recolectado desde la misma en una ubicación o ubicaciones inferiores por medios de recolección y descarga de condensado que avanzan desde dicha cámara de tratamiento,, dicha cámara de tratamiento está formada por un primer elemento superior de un material de hoja de polímero y por un segundo elemento inferior de un material de hoja de polímero, al menos algunas regiones de borde de dicho primer elemento superior y dicho segundo elemento inferior tienen formaciones formadas a lo largo de dichas regiones de borde que se extienden lateralmente desde las mismas, dicho módulo de alambique solar además incluye al menos un elemento tubular acoplando dicha región de borde de dicho primer elemento superior y dicho segundo elemento inferior en donde dichas formaciones formadas a lo largo de dicha región de borde son retenidas por dicho elemento retenedor tubular. Convenientemente, el primer elemento está integralmente unido a dicho segundo elemento inferior a lo largo de dicha región de borde. De preferencia, dicho elemento retenedor tubular está ubicado a lo largo de una región de borde inferior del primer elemento superior y el segundo elemento inferior, dicho elemento retenedor proporciona una zona interior sustancialmente encerrada para recolectar dicho condensado desde al menos dicha superficie interior del primer elemento superior que forma la pared de transmisión de energía solar. De preferencia, el elemento retenedor tubular colocado a lo largo de dicha región de borde inferior está inclinado hacia abajo en dirección a un lado del módulo de alambique solar. Esto permite que el condensado recolectado dentro del elemento retenedor fluya hacia dicho lado para descarga desde el módulo de alambique solar. De preferencia, las formaciones preformadas se extienden lateralmente y forman una arista a lo largo de la región de borde la cual generalmente puede ser semi-circular cuando es vista en sección transversal.

De acuerdo con un aspecto adicional de la invención, se puede proporcionar un módulo de alambique solar que tenga una cámara de tratamiento incluyendo un elemento de tratamiento colocado debajo de una extremidad superior de dicha cámara de tratamiento, un medio de suministro de líquido para tratamiento que suministre líquido para tratamiento a un extremo superior de una primera región de dicho elemento de tratamiento en donde el líquido para tratamiento suministrado por dicho medio de suministro de líquido para tratamiento esté colocado en flujo o flujos de película delgada de líquido para tratamiento sobre dicha primera región a fin de fluir gravitacionalmente hacia abajo en la misma, dicha cámara de tratamiento tiene una pared de transmisión de energía solar superior colocada encima de la primera región del elemento de tratamiento permitiendo que energía solar sea aplicada al menos a dicha primera región del elemento de tratamiento para evaporar al menos una porción de un componente de dicho líquido para tratamiento, dicho componente evaporado es al menos parcialmente condensado en una superficie interior de dicha pared de transmisión de energía solar superior para formar un condensado que sea recolectado desde ahí en una ubicación o ubicaciones inferiores a través de medios de recolección y descarga de condensado avanzando desde dicha cámara de tratamiento, dicha pared de transmisión de energía solar superior de dicha cámara de tratamiento está formada por una capa de material de polímero transparente o altamente traslúcido con una superficie interior hidrófila con relación a dicho condensado, dicho elemento de tratamiento de agua está formado de un material de metal delgado como una charola que tiene una base de charola que forma dicha primera región, una pared de perímetro que se extiende hacia arriba desde dicha base de charola a lo largo de al menos los bordes laterales e inferior de dicha base de charola, y una brida que se extiende hacia fuera extendiéndose desde una región superior de dicha pared de perímetro, dicha brida es soportada en un armazón de soporte. Convenientemente, la primera región del elemento de tratamiento tiene al menos una superficie hidrófila que mira hacia arriba. De preferencia, la superficie hidrófila está formada por una capa de óxido sobre dicha primera región. De preferencia, el elemento de tratamiento incluye un elemento de charola de metal en hoja de aluminio o aleación de aluminio y dicha capa de óxido es una capa de óxido de aluminio. En una alternativa, el elemento de tratamiento puede ser hecho de acero inoxidable.

De preferencia, al menos una formación de arista se extiende a lo largo de la primera región del elemento de tratamiento dividiendo dicha primera región en al menos dos canales separados a lo largo de los cuales puede fluir dicho líquido para tratamiento. Al menos una de las formaciones de aristas antes mencionadas puede acoplar una superficie interior de la pared de transmisión de energía solar superior. Convenientemente, el medio de suministro de líquido para tratamiento puede incluir un depósito de tratamiento colocado en o adyacente a un extremo superior de la primera región del elemento de tratamiento, se proporciona un material de mecha para transferir dicho líquido para tratamiento desde el depósito de líquido para tratamiento hasta un extremo superior de dicha primera región del elemento de tratamiento para fluir gravitacionalmente hacia abajo sobre la misma. De preferencia, una capa o capas porosas delgadas al menos parcialmente cubren dicha primera región. La capa o capas porosas delgadas también pueden actuar como el material de mecha. La cámara de tratamiento puede ser definida por una primera pared superior formando la pared de transmisión de energía solar, y una segunda pared inferior, cada una de dicha primera pared superior y dicha segunda pared inferior está sustancialmente separada de dicho elemento de tratamiento.

Es posible utilizar agua que es calentada, por ejemplo, de una aplicación industrial, minera o geotérmica ya sea en combinación con o sin la aplicación de energía solar. De acuerdo con dicho aspecto, la invención puede proporcionar un modulo de alambique, en uso, inclinado hacia la vertical, que tiene una cámara de tratamiento definida por una primera pared superior de un material flexible de hoja de polímero y una segunda pared inferior de un material flexible de hoja de polímero, un elemento de tratamiento colocado dentro de dicha cámara de tratamiento separada debajo de dicha primera pared superior y encima de dicha segunda pared inferior en donde un espacio de flujo de calor de convección se forma por encima y debajo de dicho elemento de tratamiento, dicho elemento de tratamiento está formado de un material de metal delgado como una charola que tiene una base de charola formando una primera región del elemento de tratamiento, y una pared de perímetro que se extiende hacia arriba desde dicha base de charola a lo largo de al menos los bordes laterales e inferior de dicha base de charola, dicha primera región tiene una superficie o superficies que miran hacia arriba que son hidrófilas a un líquido para tratamiento suministrado a las mismas, medios de suministro de líquido para suministrar dicho líquido para tratamiento en condición precalentada al menos a una zona de extremo superior de dicha primera región del elemento de tratamiento en donde el líquido para tratamiento es colocado en un flujo o flujos de tratamiento delgados sobre dicha primera región gravitacionalmente hacia abajo sobre los mismos, dicha superficie o superficies que miran hacia arriba de dicha primera región están al menos parcialmente cubiertas por una capa de material poroso, preferiblemente absorbente, un componente del líquido precalentado para tratamiento en dicha primera región es al menos parcialmente evaporado para formar un condensado en una superficie que mira hacia dentro de la primera pared superior del módulo de alambique, dicha primera superficie que mira hacia dentro tiene una superficie hidrófila con relación a dicho condensado en donde el condensado fluye hacia abajo sobre la misma para ser recolectado y descargado desde dicho módulo' de alambique. Convenientemente, el módulo de alambique puede tener la capacidad para una operación híbrida en donde la energía solar también es aplicada a la primera pared superior, la primera pared superior es transparente o altamente traslúcida para permitir que energía solar entre a la cámara de tratamiento. Otras características o aspectos aquí descritos · pueden aplicar igualmente a este módulo de alambique tipo híbrido.

El líquido para tratamiento utilizado en los módulos de alambique antes descritos puede ser agua salina tal como agua de mar, agua de perforación o artesiana, o agua contaminada con materiales o sustancias indeseables incluyendo, por ejemplo algas creadas, por ejemplo en aplicaciones industriales, mineras u otras. El condensado formado utilizando dicho líquido para tratamientos puede ser agua limpia. Mientras la creación de agua dulce o limpia es una aplicación principal de los alambiques tal como aquí se describe, otras aplicaciones podrían incluir la separación de alcohol tal como etanol de una fuente de alimentación de líquido donde el alcohol es separado por evaporación y forma el condensado recolectado. En la mayoría de las aplicaciones, múltiples módulos de alambiques solares aquí descritos podrían ser utilizados en una instalación donde cualquier líquido para tratamiento que permanece después de pasar a través de un módulo de alambique solar puede ser utilizado como al menos parte de la entrada a un módulo de alambique solar corriente abajo. En otras aplicaciones donde el líquido de alimentación para tratamiento es agua salina o agua cargada con sal tal como agua de mar, el módulo de alambique solar también se puede utilizar para concentrar el nivel de sal en el líquido de alimentación tratado para finalmente producir sal a partir del mismo.

El control del suministro de líquido para tratamiento al elemento de tratamiento puede ser a través de una válvula de encendido/apagado en la línea de alimentación del líquido para tratamiento al módulo de alambique que es controlado en respuesta a uno de un sensor de radiación solar, sensor de temperatura que detecta la temperatura del elemento de tratamiento o un sensor que detecta el grado de humedad del elemento de tratamiento. Se desea mantener un suministro constante de líquido para tratamiento al elemento' de tratamiento sin que un flujo excesivo alcance un nivel inferior del elemento de tratamiento que tuviera que ser drenado.

Modalidades preferidas se describirán a continuación con referencia a las figuras acompañantes.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La figura 1 es una vista en perspectiva de un módulo de alambique solar construido de acuerdo con una primera modalidad preferida de la presente invención; La figura 2 es una vista en perspectiva de un módulo de alambique solar construido de acuerdo con una segunda modalidad preferida de la presente invención; La figura 3 es una vista en secciones a lo largo de la línea III-III de la figura 1, pero incluyendo variaciones preferidas adicionales; La · figura 4 es una vista en secciones parcial que muestra un arreglo de conexión alternativo para · las regiones de borde de los elementos de hoja exterior superior e inferior de la envoltura exterior del módulo de alambique solar mostrado en las figuras 1 y 2; La figura 5 es una vista en secciones similar a la figura 3 tomada a lo largo de la línea V-V de la figura 2; Las figuras 6 y 6a son vistas en secciones parciales a lo largo de la línea VI-VI de la figura 2 que muestra dos arreglos alternativos posibles; y Las figuras 7 y 7a son vistas en secciones parciales a lo largo de la línea VII-VII de la figura 2 que muestra arreglos alternativos posibles para alimentar líquido para tratamiento al módulo de alambique solar.

DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, un módulo de alambique solar 10 de acuerdo con modalidades preferidas de la presente invención, tiene un armazón de soporte de perímetro generalmente rectangular 11 con elementos de borde laterales más largos 12, 13 y elementos de borde de extremo más cortos 14, 15. En uso, el armazón de soporte 11 es soportado por patas delanteras 16 y patas traseras 17 de manera que el armazón de soporte 11 y, por lo tanto, el módulo de alambique solar 10 es soportado a un ángulo inclinado a la horizontal. También se podría emplear cualquier otra forma de estructura de soporte. Convenientemente, el armazón de soporte de perímetro 11 es formado por tubería o tubo de metal galvanizado pero también se podría emplear cualquier otra forma de material de armazón de soporte alargado. El ángulo de inclinación, en uso, es entre 10° y 50°, de preferencia aproximadamente 30°.

Un elemento de panel de tratamiento 18 en la forma de una charola 80 que tiene una pared base 19, paredes de perímetro en pie 20 y una brida que se extiende hacia afuera superior 21, se proporciona con la brida 21 soportada sobre el armazón de soporte de perímetro 11. El elemento de panel de tratamiento 18 es convenientemente formado prensando material de hoja o lamina de aluminio o aleación de aluminio en la forma y configuración deseadas con un grosor suficiente para auto-soportarse en uso, tal como se describe en lo sucesivo. La charola 80 del elemento de panel de tratamiento 18 de preferencia será hecha de un material de conducción térmica y otros metales incluyendo cobre y aleaciones de cobre o también se podría utilizar acero inoxidable. Por supuesto también es posible utilizar otros materiales no metálicos, no obstante, la mayoría de los metales proporcionará una superficie reflectora de radiación térmica mirando hacia arriba desde la pared base 19.

La pared base 19 del elemento de panel de tratamiento 18 pueden presentar una superficie plana que mira hacia arriba o, tal como se representa en la figura 1, una pluralidad de superficies planas que miran hacia arriba 25 divididas por costillas de rigidez 22, 23 y 24 extendiéndose longitudinalmente a lo largo de la pared base 19. Las costillas de rigidez 22, 23 y 24 pueden ser permanentemente formadas en el grosor de la pared de la pared base 19. Cada una de las superficies 25 puede ser tratada para proporcionar un flujo de líquido hidrófilo sobre la superficie. Esto puede ser tratando la superficie directamente o aplicando un recubrimiento transparente o traslúcido con dicha superficie formada en la misma. Una capa transparente o traslúcida de material de polímero que está grabada con ácido sobre su superficie o está recubierta con óxido de silicio, óxido de aluminio, óxido de titanio u otro material conveniente puede ser proporcionada para cubrir la superficie o superficies que miran hacia arriba 25 a fin de proporcionar una superficie hidrófila en la misma. También se ha reconocido que el óxido de aluminio que se forma sobre una superficie de aluminio naturalmente forma una superficie hidrófila sobre las superficies que miran hacia arriba 25. Una superficie hidrófila permite que el flujo de líquido en la superficie 25 se extienda en una película delgada en oposición a formar gotas o corriente tipo flujo, lo cual se ha descubierto que mejora sustancialmente la transferencia de energía de calor solar al líquido y, por lo tanto, mejora la evaporación de un componente deseado del líquido.

Ubicado en un extremo superior 26 del elemento de panel de tratamiento 18 está un arreglo de abastecimiento 27 para abastecer líquido para tratamiento al extremo superior 26 del elemento de panel de tratamiento 18. En las modalidades preferidas ilustradas en las figuras 1 y 2, el arreglo de abastecimiento 27 comprende un tubo de cabezal 28 con una pluralidad de aberturas de descarga separadas 29 a lo largo de su longitud. Las aberturas de descarga 29 son convenientemente ranuras formadas en el tubo de cabezal 28 extendiéndose en una dirección circunferencial (o vertical) . El tubo de cabezal 28 es convenientemente hecho de un material con la capacidad para soportar temperaturas que prevalecen dentro del módulo de alambique 10. Convenientemente, se puede utilizar un tubo de metal pero también se podrían utilizar otros materiales adecuadamente resistentes a las altas temperaturas. Un tubo de abastecimiento 30 alimenta el líquido para tratamiento desde una fuente externa (que no se muestra) al tubo de cabezal 28. Las aberturas de descarga 29 suministran líquido para tratamiento a las ubicaciones separadas a través de la pared base 19 del elemento de panel de tratamiento 18 y específicamente en la modalidad ilustrada en la figura 1, a las superficies 25. Aunque los dibujos muestran solamente un tubo de cabezal superior 28 en un extremo superior de las superficies 25, también es posible proporcionar múltiples medios de abastecimiento en ubicaciones intermedias a lo largo de las superficies 25. En cada una de las superficies 25, una capa de material poroso 31 se extiende sustancialmente a través de la superficie 25 y sustancialmente a lo largo de la superficie 25 desde el extremo superior 26 al extremo inferior 30, 32 del módulo de alambique solar 10. Se pudiera proporcionar una sola capa de material poroso 31 que cubra toda la cara superior de la pared base 19 en otra modalidad posible. El líquido para tratamiento fluye sobre y a través de la capa de material poroso 31 para esparcirse a través de las superficies de la pared base 25 en un flujo de película delgada. La energía solar, tal como se describe en lo sucesivo, calienta este flujo de película de líquido delgada y el componente deseado es evaporado para pasar como un vapor hacia arriba a través o desde la capa porosa 31. La capa porosa 31 puede ser un material tejido o no tejido y puede ser absorbente o hidrófilo en naturaleza. Materiales convenientes incluyen polipropileno, poliéster y material de poliéster mezclado, por ejemplo, una mezcla de poliéster y rayón. En las situaciones donde sea posible, los materiales debieran ser estabilizados para UV a fin de mejorar su vida en uso. También se podrían utilizar fibras naturales, incluyendo lana, tal como en la forma de un material de fieltro de lana. De preferencia, el material de 3 O la capa o capas 31 es absorbente al líquido para tratamiento y tendrá un peso menor que 200 gm/metro cuadrado y de preferencia entre 10 y 80 gm/metro cuadrado. La capa o capas de material poroso 31 pueden ser material de tela o material de malla y la capa o cada capa 31 puede ser asegurada al elemento de panel de tratamiento subyacente 18 al menos en una ubicación. La conexión puede ser a través de medios de sujeción de Velero u otro medio de liberación conveniente para permitir que la capa o capas de material 31 sean reemplazadas ocasionalmente según se requiera. Los materiales en el liquidó para tratamiento también se pueden asentar y pueden ser retenidos en la capa o capas de material poroso 31. Si estos materiales tienen valor, entonces, después de su uso, las capas 31 podrían ser procesadas para recuperar esos materiales. Esto puede incluir, por ejemplo, minerales valiosos, ' metales incluyendo oro, y otras sustancias.

Cualquier líquido para tratamiento que alcance el extremo inferior 32 del alambique solar 10 puede ser recolectado y drenado a través de una salida de drenaje 33 convenientemente ubicada en el elemento de panel de tratamiento 18. Tubos de drenaje convenientes (que no se muestran) que avanzan desde la salida de drenaje 33 pueden ser proporcionados avanzando a través de la hoja inferior del módulo de alambique para dirigir este líquido a un punto de recolección o para que sea ciclado a fin de ser reintroducido en el mismo o a un módulo de alambique solar adicional .

El encerramiento exterior 34 del módulo de alambique solar 10 de preferencia está formado por una hoja superior de material de plástico flexible o semi-rígido 35 que es ya sea transparente o altamente traslúcida y una hoja inferior de material de plástico flexible 36. El material de plástico de las hojas superior e inferior 35, 36 puede ser semi-rígido, generalmente no es resiliente o elástico, pero es duradero e inalterable en uso. De preferencia, también es resistente al impacto. Materiales convenientes incluyen material de hoja de plástico PET, láminas de policarbonato , polipropileno, polietileno, materiales de hoja poliméricos de acrílico, acetilo o similares. Es preferible que el material tenga la capacidad para ser preformado en una forma deseada mediante formación térmica o similar a fin de formar charolas superior e inferior en cooperación o formaciones de borde con la capacidad de. uso con medios de sujeción flexibles tal como se describe con mayor detalle a continuación. Se prefiere que ya sea el material de al menos la hoja superior de material de plástico 35 muestre características hidrófilas al condensado que se pretende formar o que al menos la superficie interior de la hoja superior del material de plástico 35 muestre dichas características hidrófilas. Esto se puede lograr laminando dicha capa hidrófila a la superficie interior de la hoja de material de plástico 35. Dicho material podría ser un material de óxido tal como óxido de silicio, óxido de titanio, óxido de aluminio, o materiales similares que muestren características hidrófilas convenientes. La capa de superficie interior puede ser formada separadamente y adherida a la superficie interior mediante un adhesivo transparente o altamente traslúcido o puede ser laminada al material base del material de hoja superior 35 mediante co-extrusión o cualquier otra técnica incluyendo técnicas de recubrimiento. Alternativamente, todo el material del elemento de hoja superior 35 pudiera ser formado por un material que exhiba características hidrófilas. En otra posibilidad todavía, la superficie hidrófila puede ser formada mediante grabado con ácido de un material de polímero de capa base. En uso, cuando se forma un condensado en la superficie hidrófila, éste forma una película para esparcirse sobre la superficie y fluye hacia abajo sobre la misma. Al hacer esto, la pared superior se vuelve transparente para mejorar sus calidades de transmisión de energía solar. El elemento de hoja inferior 36 puede ser construido de manera similar, pero el elemento de hoja inferior 36 no necesita ser transparente o altamente traslúcido aunque podría serlo si así se desea. El aprovisionamiento de una superficie interior 37 del elemento de hoja superior 35, al menos, que es hidrófila en naturaleza, permite que el condensado formado en la misma fluya más rápido a un punto de recolección inferior (tal como se describe a continuación) mientras es esparcido en una película delgada minimizando así también la posible obstrucción por el condensado a la energía solar que entra al módulo de alambique solar 10. El elemento de hoja inferior 36 también puede tener una superficie interior hidrófila o hidrófoba 38 (al menos) ya que cierto condensado se puede también formar sobre esta superficie 38 y fluir a la ubicación de recolección tal como se describe con mayor detalle a continuación, no obstante, la transmisión de energía solar a través de esta pared no es un asunto relevante con el rendimiento del módulo.

Tal como se muestra en la figura 1, se puede proporcionar al menos un elemento separador 40, de preferencia extendiéndose en una dirección longitudinal para mantener la superficie interior 37 del elemento de hoja superior 35 separado encima de la pared base 19 del elemento de panel de tratamiento 18. De manera deseable, la superficie interior 37 es mantenida, al menos aproximadamente, a una distancia relativamente uniforme a por encima de la pared base 19, con esta distancia siendo relativamente pequeña para reducir al mínimo el volumen dentro del módulo de alambique solar 10. El elemento separador 40 puede ser un alambre, varilla o material de malla similar o un material de plástico relativamente transparente/traslúcido que proporcionará una obstrucción mínima a la energía solar dirigida hacia la superficie o superficies 25 del elemento de panel de tratamiento 18. La figura 2 ilustra una posible alternativa preferida donde el elemento separador 40 es reemplazado con elementos de brida extendidos 41 prensados o laminados desde la pared base 19 del elemento de panel de tratamiento 18 que se extiende longitudinalmente y mantiene la superficie interior 81 del elemento de hoja superior 35 separado de las superficies de pared base 25 (ver figura 5) . Uno o más elementos separadores 42 pueden ser proporcionados entre la superficie posterior 43 de la pared base 19 del elemento de panel de tratamiento 18 y la superficie interior 82 del elemento de hoja inferior 36. El elemento o elementos separadores 42 se pueden extender de forma longitudinal o transversal y pueden ser construidos por elementos inflables o por material de malla o similar para permitir la circulación de gas o vapor dentro del módulo de alambique en el espacio creado entre el elemento de hoja inferior 36 y la superficie posterior 43 de la pared base 19. El elemento o elementos separadores posteriores 42 también debieran ser configurados para reducir al mínimo la obstrucción al flujo de condensado en la superficie interior 82 del elemento de hoja inferior 36 ya que cierto condensado también se forma sobre la misma y fluye hacia abajo a la zona de recolección de condensado. El elemento o elementos separadores posteriores 42 también se pueden omitir en algunas aplicaciones donde la gravedad asegura la separación requerida entre el elemento de hoja inferior 36 y el elemento de panel de tratamiento 18. Una cámara de tratamiento 85 entonces se forma entre las superficies interiores 81, 82 de los elementos de hoja superior e inferior 35, 36 con una zona superior 86 por encima del elemento de tratamiento 18 y una zona inferior 87 por debajo del elemento de tratamiento 18. Los elementos separadores (que no se muestran) pueden ser colocados en los extremos superior e inferior del elemento de panel de tratamiento 18 para asegurar que se forme un espacio de circulación de convección encima, debajo y alrededor del elemento , de panel de tratamiento 18. El flujo de convección, en uso, ocurre hacia arriba por encima del elemento de panel 18 y hacia abajo por debajo del elemento de panel 18.

Tal como se muestra en las figuras 3 y 5, los elementos de hoja superior e inferior 35, 36 pueden ser preformados como elementos de charola o cuba con su zona de borde periférica 44, 45 acoplándose y asegurada por cinta 46 o cualquier otro medio conveniente incluyendo abrazaderas. Aunque el alambique solar 10, debiera proporcionar un ambiente interno muy cerrado, no es esencial que el espacio interno sea completamente hermético al aire. Mientras las figuras 3, 5 muestran los elementos de hoja 35, 36 como charolas o cubas, igualmente sería posible tener uno u otro formado como un elemento de hoja plana. La figura 4 ilustra otra forma de conexión preferida entre las zonas de borde adyacentes de los elementos de hoja superior e inferior 35, 36. En esta construcción, cada zona de borde 47, 48 tiene una formación de arista en zona de borde semi - circular 49, 50 acomodada, en uso, para estar una frente a otra. Un tubo retenedor circular 51 con una rendija longitudinal 52 formada en el mismo entonces es deslizado sobre las formaciones de borde en confrontación 49, 50 de manera que entonces se evita que se muevan lateral o transversalmente con relación al tubo retenedor 51. Como se puede apreciar en las figuras 1 y 2, cada uno de los bordes laterales opuestos y los bordes de extremo superior e inferior del módulo de alambique solar 10 puede ser asegurado por tubos retenedores 51. Si las regiones internas del módulo de alambique solar 10 necesitan servicio en alguna forma, entonces resulta fácil deslizar uno o más de los tubos retenedores 51 fuera del ensamble para permitir el acceso a las regiones internas del módulo de alambique solar 10.

La figura 6 de las figuras anexas muestra en sección transversal parcial una configuración preferida para recolectar el condensado 53 en el extremo inferior 32 del módulo de alambique solar 10. Los extremos inferiores de los elementos de hoja superior e inferior 35, 36 están unidos por un arreglo de sujeción similar a aquél mostrado en la figura 3. En este caso, la rendija longitudinal 52 tiene un ancho que permite que el condensado 53 formado en la superficie interior 81 del elemento de hoja superior 35 fluya por gravedad hacia abajo sobre la superficie interior 81 y hacia la zona interna 57 definida por las formaciones de la zona de borde 49, 50 y el tubo retenedor 51. Cualquier condensado 53 formado en la superficie interior 82 del elemento de hoja inferior 36 también fluye hacia fluye hacia abajo por gravedad y hacia el espacio 57. Como se puede observar en las figuras 1 y 2, el tubo retenedor inferior 51 puede estar inclinado hacia abajo a un lado de manera que el condensado recolectado en el mismo pueda fluir de forma gravitacional a ese lado y ser descargado a través de una línea de condensado 54. Cuando el condensado 53 es agua limpia, puede ser deseable también proporcionar un medio para recolectar agua de lluvia 59 que cae sobre la superficie exterior 55 del elemento de hoja superior 35 como se muestra en la figura 6a. En dicho arreglo, la lluvia que cae sobre la superficie exterior 55 pudiera fluir hacia abajo sobre el mismo para ser capturada por la brida girada hacia arriba 56 y dirigida entonces hacia la zona interior 57. Si se desea, se puede proporcionar una o más zonas de ancho incrementado a lo largo de la longitud del tubo retenedor 51 entre la garganta 58 y la superficie exterior 55 del elemento de hoja 35 para mejorar el flujo de agua hacia la zona interior 57.

Las figuras 7 y 7a ilustran modalidades preferidas en donde el arreglo de abastecimiento 27 para el' líquido de tratamiento puede ser un depósito de artesa 60 que se extienda a través del extremo superior 26 del elemento de panel 18, el depósito de artesa 60 recibe líquido para tratamiento 61 desde un tubo de abastecimiento conveniente tal como el tubo 30 en las figuras 1, 2. El líquido para tratamiento entonces es puesto en mecha desde el depósito de artesa por una capa de material de mecha 62. La capa de material de mecha 62 puede ser una extensión de la capa o capas de material poroso 31 (figura 7) o puede ser una capa separada como se muestra en la figura 71. Dicho arreglo hace menos crítico el hecho de que el elemento de panel de tratamiento 18 esté sustancialmente nivelado en una dirección transversal para lograr un abastecimiento uniforme de líquido para tratamiento a la superficie o superficies 25.

La prueba de los módulos de alambiques solares construidos de acuerdo con la presente invención se ha llevado a cabo con una comparación con el módulo de alambique solar SUNSU E de la técnica anterior. Tres módulos de alambique solar de desalinización, de acuerdo con la presente invención, fueron colocados en una propiedad de cuarenta y cinco kilómetros al norte de elbourne, Victoria, Australia con cada módulo de alambique mirando en una dirección al norte. Un primer módulo de estos módulos de alambique solar identificado como A fue construido generalmente de acuerdo con el módulo de alambique mostrado en la figura 1. El segundo y tercero de estos módulos de alambique identificados como B y C, respectivamente, fueron construidos generalmente de acuerdo con la figura 2.

Agua de sondeo bombeada de un tanque en sitio fue utilizada como la alimentación a los módulos de alambiques solares A, B y C. El agua del suelo había sido previamente probada para sólidos disueltos totales (TDS) , pH, y contaminantes. El propósito de estas pruebas no era verificar la calidad del agua más allá de las mediciones aleatorias de la conductividad del agua de producto sobre el curso de producción. Las pruebas realizadas confirmaron una concentración TDS del orden de 1700 ppm para el agua de alimentación suministrada en los alambiques durante el periodo de prueba. El agua destilada (condensado) producida también fue probada, con concentraciones TDS oscilando de 1-20 ppm. El agua residual de los módulos de alambiques solares A, B y C alcanzó 2500 ppm TDS, confirmando la concentración de sales en la corriente residual .

La operación de los alambiques solares comenzó a las 9:00 AM en cada uno de los dos días, con la velocidad de flujo siendo ajustada a aproximadamente 4L/hr a través de los módulos de alambique. El agua destilada fue recolectada en el fondo del alambique y fue entubada a un depósito de recepción. El volumen de agua producido durante la hora fue medido utilizando una taza graduada de 500 mL.

La bomba fue detenida a las 6:00 PM y el agua evaporada durante la noche fue recolectada la siguiente mañana, antes del arranque.

A fin de verificar las eficiencias solares de las unidades, se midió el nivel de radiación solar recibido cada hora. Una estación meteorológica Campbell Science fue instalada previamente en el sitio también mirando hacia el norte. Esta estación fue instalada para registrar la radiación solar diaria y a cada hora recibida en el sitio.

Adicionalmente , para verificar aún más la eficiencia, también se operó un alambique solar SUNSURE (S) . Este alambique fue llenado con agua a las 9:00 AM cada mañana y se dejó operar durante el día sin rellenarlo. Al final de cada día de producción, el volumen de agua producido fue medido y la eficiencia fue calculada para comparación .

Para calcular las eficiencias solares de los módulos de alambiques solares, la radiación solar recibida durante la hora fue recolectada de la estación meteorológica y se utilizó para calcular el límite teórico de agua que podría ser producida, representado por la siguiente ecuación: PT = Rs / HVAP (Ecuación 1) Donde , ?t = Velocidad de producción Teórica de agua con base en una eficiencia del 100% (L/m2) Rg = Radiación solar recibida durante la hora (MJ/ra2) HVAP = Calor de vaporización del agua (kJ/L) La eficiencia entonces fue calculada midiendo el volumen de agua producido durante la hora dividido entre el límite teórico de agua que podría haber . sido producido, representado por la siguiente ecuación: ns = (PR / PT) x 100 (Ecuación 2) Donde, ns = Eficiencia Solar, PR = Velocidad de producción real de agua producida durante la hora (L/m2) PT = Velocidad de producción teórica de agua con base en eficiencia del 100% (L/m2) En el primer día de prueba, los resultados de la prueba se muestran en la siguiente tabla 1: TABLA 1 U IDAD Volumen de agua Velocidad de Eficiencia producido (L) producción de Solar Final agua (L/m2) A 15.10 5.03 53.0% B 16.34 5.45 60.5% C 15.47 5.16 55.3% S 1.825 3.80 40.0% En el segundo día de prueba, un número de horas de producción fueron perturbadas por nubes; no obstante, la temperatura subió a aproximadamente 35°C. La tabla 2 a continuación enlista los resultados de los cuatro módulos de alambiques solares A, B, C y S.

TABLA 2 Un sumario de los resultados de prueba se muestra en la siguiente tabla 3: TABLA 3 Primer Segundo día día Temperatura máxima 30.6°C 35.5°C Horas de luz de sol 11.0 8.7 Eficiencia Solar 55-61% 50-51% (A, B, C) Eficiencia Solar 40% 35% (S) Producto Desecho TDS medido 1.0-15.0 2250-2500 ppm Los resultados de las pruebas demuestran que los módulos de alambiques solares, de acuerdo con la presente invención tienen un nivel de eficiencia solar de 50 a 65% y son más eficientes que el módulo de alambique solar SUNSURE .

Son posibles muchas variaciones y modificaciones a las modalidades descritas que caen dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (33)

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un módulo de alambique solar que tiene una cámara de tratamiento que incluye un elemento de tratamiento colocado debajo de una extremidad superior de dicha cámara de tratamiento, un medio de suministro de líquido para tratamiento que suministra líquido para tratamiento a un extremo superior de una primera región de dicho elemento de tratamiento, la primera región tiene, en uso, al menos una superficie que mira hacia arriba inclinada para promover dicho flujo de líquido para tratamiento gravitacionalmente hacia abajo sobre dicha primera región de dicho elemento de tratamiento en uno o más flujos, dicha superficie o superficies que miran hacia arriba de dicha primera región son hidrófilas con relación a dicho líquido para tratamiento con lo cual el, líquido para tratamiento se esparce hacia una película delgada sobre dicha superficie o superficies que miran hacia arriba de dicha primera región, dicha primera región además incluye al menos una capa de material poroso cubriendo al menos parcialmente cada superficie o superficies que miran hacia arriba, dicha cámara de tratamiento tiene una pared de transmisión de energía solar superior colocada encima de dicha primera región del elemento de tratamiento permitiendo que la energía solar sea aplicada al menos a dicha primera región del elemento de tratamiento para evaporar al menos parcialmente un componente de dicho líquido para tratamiento en dicha primera región, dicho componente evaporado es al menos parcialmente condensado en una superficie interior de dicha pared de transmisión de energía solar superior para formar un condensado, dicho condensado es recolectado a partir de la misma en una ubicación o ubicaciones inferiores a través de medios de recolección y descarga de condensado avanzando desde dicha cámara de tratamiento.

2. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie o superficies que miran hacia arriba de dicha primera, región tienen la capacidad para reflejar energía solar.

3. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque la superficie o superficies que miran hacia arriba de dicha primera región del elemento de tratamiento son de conducción térmica.

4. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de material poroso tiene un peso/área de 200 gm/metro cuadrado o menos, de preferencia entre 10 y 80 gm/metro cuadrado.

5.- El módulo de alambique solar de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicha pared de transmisión de energía solar superior incluye una superficie hidrófila altamente traslúcida o transparente que mira hacia dentro con relación al condensado formado en la misma.

6.- El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la pared de transmisión de energía solar superior incluye una primera hoja de un material de polímero flexible preformado.

7.- El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el material de polímero flexible preformado es policarbonato , PET, polipropileno, polietileno, acrílico o acetilo.

8. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque dicha superficie hidrófila es formada como una capa separada o recubrimiento aplicado a la superficie que mira hacia dentro de dicho material de polímero preformado.

9. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque dicha superficie hidrófila es formada por grabado con ácido de una superficie interior del material de polímero preformado.

10.- El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el elemento de tratamiento es un elemento de metal de hoja preformado que tiene · una primera pared inclinada que forma dicha primera región, de preferencia es aluminio, cobre, aleaciones de aluminio o cobre, o acero inoxidable.

11. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 1 ó 5, caracterizado porque la capa o capas de material poroso son seleccionadas de un material de malla tejido o no tejido, un material de tela o un material de red.

12. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la capa o cada capa o capas de material son absorbentes con relación al líquido de tratamiento.

13. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 6, que además comprende al menos un elemento separador que permite que el material de polímero preformado flexible sea colocado separado por encima de dicha primera región del elemento de tratamiento.

14. - El módulo de alambique solar de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 13, caracterizado porque la cámara de tratamiento incluye una pared inferior separada de una extremidad inferior de dicho elemento de tratamiento de líquido, dicha pared inferior es formada por una segunda hoja de un material de polímero flexible preformado.

15. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque al menos una de dicha primera y segunda hojas es formada como una charola, la primera y segunda hojas están aseguradas juntas a lo largo de bordes periféricos para formar dicha cámara de tratamiento que rodea dicho elemento de tratamiento.

16. - Un módulo de alambique que tiene una cámara de tratamiento que incluye una primera pared de transmisión de energía solar superior formada por un material de hoja de polímero preformado colocado en o encima de una extremidad superior de la cámara de tratamiento que tiene una formación que se extiende lateralmente preformada a lo largo de al menos una región de borde permitiendo que dicho material de hoja de polímero preformada sea conectado a dicha cámara de tratamiento, dicha pared de trasmisión de energía solar es transparente o altamente traslúcida al menos en una primera · región destinada para transmitir energía solar a dicha cámara de tratamiento, dicha pared de trasmisión de energía solar proporciona una superficie hidrófila interior sobre la cual se condensa el componente evaporado para formar un condensádo, dicha cámara de tratamiento además tiene una segunda pared inferior formada por una segunda hoja de un material de polímero preformado que tiene una formación que se extiende lateralmente preformada a lo largo de al menos una región de borde, las formaciones que se extienden lateralmente preformadas en dicha primera pared superior y dicha segunda pared inferior se pueden conectar para formar dicha cámara de tratamiento.

17. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la superficie interior de dicha primera región es formada por grabado con ácido de una superficie interior del material de hoja de polímero.

18. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la superficie interior de dicha primera región es formada por un recubrimiento o capa de material hidrófilo tal como óxido de silicio, óxido de titanio, u óxido de aluminio.

19. - Un módulo de alambique solar que tiene una cámara de tratamiento que incluye un elemento de tratamiento colocado debajo de una extremidad superior de dicha cámara de tratamiento, un medio de suministro de líquido para tratamiento que suministra líquido para tratamiento al menos a un extremo superior de una primera región de dicho elemento de tratamiento, la primera región del elemento de tratamiento está formada de un material de hoja de metal delgada en donde el líquido para tratamiento suministrado por dicho medio de suministro de líquido para tratamiento es colocado en flujo o flujos de película delgada de líquido para tratamiento sobre dicha primera región para fluir gravitacionalmente hacia abajo sobre la misma, dicha cámara de tratamiento tiene una pared de transmisión de energía solar superior colocada encima de dicha primera región de dicho elemento de tratamiento permitiendo que energía solar sea aplicada al menos a dicha primera región para evaporar al menos una porción de un componente de dicho líquido para tratamiento, dicho componente evaporado está al menos parcialmente condensado en una superficie interior de dicha pared de transmisión de energía solar superior para formar un condensado en la misma, dicha pared de transmisión de energía solar superior de dicha cámara de tratamiento está formada por una primera hoja de un material de polímero preformado, teniendo una formación que se extiende lateralmente preformada a lo largo de al menos una región de borde, dicha pared de transmisión de energía solar superior, en uso, es transparente o altamente traslúcida con una superficie interior hidrófila con relación a dicho condensado, en donde el condensado formado en la misma se esparce en una película para fluir hacia abajo de la misma a dicha ubicación o ubicaciones inferiores para recolección, dicha cámara de tratamiento además tiene una pared inferior formada por una segunda hoja de un material de polímero preformado que tiene una formación que se extiende lateralmente preformada a lo largo de al menos una región de borde .

20.- Un módulo de alambique solar que tiene una cámara de tratamiento que incluye un elemento de tratamiento colocado debajo de una extremidad superior de dicha cámara de tratamiento, un medio de suministro de líquido para tratamiento que suministra líquido para tratamiento a un extremo superior de una primera región de dicho elemento de tratamiento formado de un material de hoja de metal delgada en donde el líquido para tratamiento suministrado por dicho medio de suministro de líquido para tratamiento es colocado en un flujo o flujos de película delgada de líquido para tratamiento .sobre dicha primera región, dicha cámara de tratamiento tiene una pared de transmisión de energía solar superior colocada encima de la primera región del elemento de tratamiento permitiendo que energía solar sea aplicada al menos a dicha primera región del elemento de tratamiento para evaporar al menos una porción de un componente de dicho líquido para tratamiento, dicho componente evaporado es al menos parcialmente condensado en una superficie interior de dicha pared de transmisión de energía solar superior para formar un condensado que es recolectado desde la misma en una ubicación o ubicaciones inferiores por medios de recolección y descarga de condensado que avanzan desde dicha cámara de tratamiento, dicha cámara de tratamiento está formada por un primer elemento superior de un material de hoja de polímero y por un segundo elemento inferior de un material de hoja de polímero, al menos algunas regiones de borde de dicho primer elemento superior y dicho segundo elemento inferior tienen formaciones formadas a lo largo de dichas regiones de borde que se extienden lateralmente desde las mismas, dicho módulo de alambique solar además incluye al menos un elemento retenedor tubular acoplando dicha región de borde de dicho primer elemento superior y dicho segundo elemento inferior en donde dichas formaciones formadas a lo largo de dicha región de borde son retenidas por dicho elemento retenedor tubular.

21.- El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque dicho primer elemento superior está integralmente unido a dicho segundo elemento inferior a lo largo de dicha región de borde.

22.- El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 20 ó 21, caracterizado porque dicho elemento retenedor tubular está ubicado a lo largo de dicha región de borde inferior del primer elemento superior y el segundo elemento inferior, dicho elemento. retenedor proporciona una zona interior sustancialmente encerrada para recolectar dicho condensado desde al menos dicha superficie interior del primer elemento superior que forma la pared de transmisión de energía solar superior.

23. - El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el elemento retenedor tubular colocado a lo largo de dicha región de borde inferior está inclinado hacia abajo en dirección a un lado del módulo de alambique solar.

24. - Un módulo de alambique solar que tenga una cámara de tratamiento incluyendo un elemento de tratamiento colocado debajo de una extremidad superior de dicha cámara de tratamiento, un medio de suministro de líquido para tratamiento que suministre líquido para tratamiento a un extremo superior de una primera región de dicho elemento de tratamiento en donde el líquido para tratamiento suministrado por dicho medio de suministro de líquido para tratamiento esté colocado en flujo o flujos de película delgada de líquido para tratamiento sobre dicha primera región a fin de fluir gravitacionalmente hacia abajo en la misma, dicha cámara de tratamiento tiene una pared de ' transmisión de energía solar superior colocada encima de la primera región del elemento de tratamiento permitiendo que energía solar sea aplicada al menos a dicha primera región del elemento de tratamiento para evaporar al menos una porción de un componente de dicho líquido para tratamiento, dicho componente evaporado es al menos parcialmente condensado en una superficie interior de dicha pared de transmisión de energía solar superior para formar un condensado que sea recolectado desde ahí en una ubicación o ubicaciones inferiores a través de medios de recolección y descarga de condensado avanzando desde dicha cámara de tratamiento, dicha pared de transmisión de energía solar superior de dicha cámara de tratamiento está formada por una capa de material de polímero transparente o altamente traslúcido con una superficie interior hidrófila con relación a dicho condensado, dicho elemento de tratamiento de agua está formado de un material de metal delgado como una charola que tiene una superficie de metal que mira hacia arriba formando dicha primera región, una pared de perímetro que se extiende hacia arriba desde dicha base de charola a lo largo de al menos los bordes laterales e inferior de dicha base de charola, y una brida que se extiende hacia fuera extendiéndose desde una región superior de dicha pared de perímetro, dicha brida es soportada en un armazón de soporte .

25.- El módulo de alambique solar de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, caracterizado porque la primera región de dicho elemento de tratamiento tiene al menos una superficie hidrófila que mira hacia arriba.

26.- El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque la superficie hidrófila es formada por una capa de óxido en dicha primera región.

27.- El módulo de alambique solar de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 26, caracterizado porque el metal de hoja delgada es seleccionado de aluminio, cobre, aleaciones de aluminio o cobre, o acero inoxidable.

28.- El módulo de alambique solar de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 27, caracterizado porque al menos una formación de arista se extiende a lo largo de dicha primera región del elemento de tratamiento dividiendo dicha primera región en al menos dos canales separados a lo largo de los cuales puede fluir dicho líquido para tratamiento, al menos una de dichas formaciones de aristas puede acoplar la superficie interior de dicha pared de transmisión de energía solar superior.

29.- El módulo de alambique solar de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 28, caracterizado porque dicho medio de suministro de líquido para tratamiento incluye un depósito de líquido para tratamiento colocado en o adyacente a un extremo superior de la primera región del elemento de tratamiento, se proporciona un material de mecha para transferir dicho líquido para tratamiento desde el depósito de líquido para tratamiento hasta una región de extremo superior del elemento de tratamiento.

30.- El módulo de alambique solar de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 19 a 29, que además comprende una capa o capas de material poroso cubriendo al menos parcialmente dicha primera región.

31.- El módulo de alambique solar de conformidad con la reivindicación 30 cuando se asocia con la reivindicación 29, caracterizado porque la capa o capas de material poroso también actúan como el material de mecha.

32.- El módulo de alambique solar de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 20 a 31, caracterizado porque la cámara de tratamiento está definida por una primera pared superior que forma la pared de transmisión de energía solar, y una segunda pared inferior, cada una de dicha primera pared superior y dicha segunda pared inferior está separada de dicho elemento de tratamiento .

33.- Un modulo dé alambique, en uso, está inclinado hacia la vertical, teniendo una cámara' de tratamiento definida por una primera pared superior de un material flexible de hoja de polímero y una segunda pared inferior de un material flexible de hoja de polímero, un elemento de tratamiento . colocado dentro de dicha cámara de tratamiento separada debajo de dicha primera pared superior y encima de dicha segunda pared inferior en donde un espacio de flujo de calor de convección se forma por encima y debajo de dicho elemento de tratamiento, dicho elemento de tratamiento está formado de un material de metal delgado como una charola que tiene una base de charola formando una primera región del elemento de tratamiento, y una pared de perímetro que se extiende hacia arriba desde dicha base de charola a lo largo de al menos los bordes laterales e inferior de dicha base de charola, dicha primera región tiene una superficie o superficies que miran hacia arriba que son hidrófilas a un - líquido para tratamiento suministrado a las mismas, medios de suministro de líquido para suministrar dicho líquido para tratamiento en condición precalentada al menos a una zona de extremo superior de dicha primera región del elemento de tratamiento en donde el líquido para tratamiento es colocado en un flujo o flujos de tratamiento delgados sobre dicha primera región gravitacionalmente hacia abajo sobre los mismos, dicha superficie o superficies que miran hacia arriba de dicha primera región están al menos parcialmente cubiertas por una capa de material poroso, preferiblemente absorbente, un componente del líquido precalentado para tratamiento en dicha primera región es al menos parcialmente evaporado para formar un condensado en una superficie que mira hacia dentro de la primera pared superior del módulo de alambique, dicha primera superficie que mira hacia dentro tiene una superficie hidrófila con relación a dicho condensado en donde el condensado fluye hacia abajo sobre la misma para ser recolectado y descargado desde dicho módulo de alambique. RESUMEN DE LA INVENCION La especificación describe un módulo de alambique solar (10) para uso en un arreglo de alambique solar para producir un condensado deseado a partir de un líquido de tratamiento de alimentación, el módulo de alambique solar (10) tiene una cámara de tratamiento (85), incluyendo un elemento de tratamiento (18) colocado debajo de una pared superior de transmisión de energía solar (35) para recibir, en uso, energía solar a- través de la misma, el módulo de alambique solar (10) tiene un suministro de líquido para tratamiento (27) que abastece líquido para tratamiento a un extremo superior (26) de una primera región (25) del elemento de tratamiento (18) para fluir en un flujo de película de líquido gravitacionalmente hacia abajo sobre la misma mientras un componente de dicho líquido de tratamiento es al menos parcialmente evaporado y condensado para formar un condensado (53) en una superficie interior (81) de la pared de transmisión de energía solar superior (35) que va a ser recolectado en una ubicación inferior por medios de recolección y descarga de condensado (54, 57), la pared de transmisión de energía solar superior (35) está formada por un material de polímero transparente o altamente traslúcido con la superficie interior (81) siendo hidrófila con relación a dicho condensado, dicho elemento de tratamiento (18) es formado por un material de metal delgado como una charola que tiene una base de charola (19) formando dicha primera región (25) , una pared de perímetro (20) extendiéndose hacia arriba desde la base de charola a lo largo de al menos bordes laterales y bordes inferiores de dicha base de charola (19), y. una brida que se extiende hacia fuera (21) extendiéndose desde una región superior de dicha pared de perímetro (20) , dicha brida (21) es soportada en un armazón de soporte (11) .