RO127188A2

RO127188A2 - Instalaţie pentru aerarea apelor de suprafaţă

Info

Publication number: RO127188A2
Application number: ROA201000827A
Authority: RO
Inventors: Ion Giurma; Constantin Marin Antohi; Ioan Crăciun; Marius Telişcă
Original assignee: Universitatea Tehnică ''gheorghe Asachi'' Din Iaşi
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2012-03-30
Also published as: RO127188B1

Abstract

Invenţia se referă la o instalaţie pentru aerarea unui lac piscicol sau a unui lac de acumulare, în vederea potabilizării apei, pentru excluderea apariţiei fenomenului de eutrofizare datorat dezvoltării excesive a unor specii fitoplanctonice, îndeosebi a algelor albastre şi verzi. Instalaţia conform invenţiei include o centrală eoliană de medie putere, o centrală solară formată din nişte panouri () fotovoltaice, în care energia cinetică a curenţilor orizontali de aer şi energia solară sunt convertite în energie electrică, ce este acumulată în nişte baterii () de acumulare, prin intermediul unor regulatoare () electrice, a energiei care alimentează un compresor () ce preia aerul din atmosferă printr-un infuzor () protejat de un paravan (), şi printr-un filtru (), aer care este răcit prin introducerea în două rezervoare () îngropate în sol, după ce în prealabil a fost amestecat, într-un rezervor () intermediar, cu diferiţi aerosoli, pentru a îmbunătăţi calităţile apei din lac, după care aerul este pompat prin nişte conducte () conectate la un rezervor () de distribuţie, şi utilizând un element () flexibil, aerul fiind evacuat în apă prin nişte conducte prevăzute cu orificii şi aşezate pe nişte suporturi () prinse în stratul acvifer şi menţinute orizontal de nişte flotoare ().

Description

Invenția se refera la o instalație pentru aerarea lacurilor piscicole, a lacurilor de acumulare necesare pentru potabilizarea apei, aerare necesara in vederea excluderii apariției fenomenului de eutrofizare datorat dezvoltării excesive a unor specii fitoplanctonice îndeosebi a algelor albastre si verzi etc.; fenomenul este declanșat de acumularea de nutrienți in apa lacurilor dar si de căldura aerului, vânt, descreșterea brusca a presiunii atmosferice, datorate îndeosebi schimbărilor climatice actuale.

Sunt cunoscute instalații de aerare. Este cunoscut un aerator cu doua sau 9 patru zbaturi acționate de un motor cu ardere interna poziționat pe o pluta.

Mai este cunoscut un aerator format dintr-o serie de discuri sferice etajate pe suprafața cărora se scurge apa evacuată printr-o conductă poziționată la partea superioară a discurilor.

Se mai cunosc de asemeni diferite forme de fântâni arteziene distribuite uniform pe suprafața lacului, apa fiind evacuată la diferite înălțimi cu pompe acționate de motoare cu ardere internă sau electrice

Aceste instalații prezintă o serie de dezavantaje cum ar fi:

- Consumul de combustibili convenționali sau de energie electrică,

CX-2010-00827-1 4 -09- 2010

- Vibrații mecanice, infrasunete, vibrații sonore, ultrasunete generate de instalațiile de aerare care deranjează peștii sau alte viețuitoare din mediul acvatic;

- Nu se pot realiza diferite tratamente pentru îmbunătățirea calității apei.

Problema pe care o rezolvă invenția constă în realizarea unei instalații de aerare ce utilizează energii neconvenționale (fotovoltaică, eoliană), silențioasă care poate fi utilizată tot timpul anului și pe suprafețe întinse ale lacului și cu care calitatea apei din lac este menținută la parametri normali.

Instalație pentru aerarea apei, conform invenției, înlătură dezavantajele de mai sus prin aceea că este formată dintr-o centrală eoliană de medie putere prevăzută cu un generator electric de curent continuu (12 Vcc) montată în apropierea lacului, dintr-o centrală solară formată dintr-un serie de panouri fotovoltaice prevăzute cu sisteme de răcire pentru îmbunătățirea randamentului (datorită suprafeței de captare a stratului anti-reflex de culoare albastră, suprafața exterioară se încălzește la 60-65°C ceea ce permite trecerea prin joncțiunile celulelor solare a unor extra-curenți electrici care micșorează curentul electric generat micșorând în acest fel randamentul de conversie a energiei solare în energie electrică); energia electrică stocată în acumulatori electrici acționează un compresor de aer care trimite aerul în două rezervoare montate la o adâncime de exemplu egala cu cinci metri în sol pentru a se răci, aer care înainte de a pătrunde în rezervoare este trecut într-un rezervor intermediar unde este amestecat cu diferite substanțe pentru a trata apa din lac în vederea menținerii unor parametri de calitate, după care aerul este introdus în lac printr-o serie de conducte de plastic flexibil, cu orificii, poziționate la o anumită adâncime și stabilizate cu ajutorul unor flotoare, întregul proces de aerare are loc iară vibrații mecanice, infrasunete, vibrații sonore sau alte zgomote protejând în acest fel viețuitoarele din mediul acvatic.

C\- 2 Ο 1 Ο - ο Ο 8 2 7 - 1 h -09- 2010

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- exclude consumul de energie convențională;

- poate funcționa continuu prin utilizarea energiei eoliene și solare;

- poate reduce temperatura apei prin introducerea aerului rece (stocat în rezervoare subterane);

- mărește randamentul conversiei fotovoltaice a energiei solare prin utilizarea unor instalații de răcire a panourilor fotovoltaice;

- se pot realiza diferite tratamente ale apei prin introducerea de substanțe sub forma de aerosoli sau ozon în aerul insuflat sub presiune.

Se dă în continuare un exemplu de realizare a invenției în legătură cu Figura 1.

Figura 1 - schema bloc a instalației de aerare

Figura la - centrala eoliană

Figura lb - centrala solară

Figura lc - schema tehnologică a instalației de aerare

Figura ld - schema tehnologică a instalației de insuflare aer

Instalația de aerare, conform invenției, conține o centrală eoliană de medie putere (fig. la) și o centrală solară cu panouri fotovoltaice P_s (fig. lb) dotate cu instalații de răcire cu apă din freatic ce conține un foraj hidrogeologic Rr, o pompă Pi, conducte Cr care produc circulația apei într-o instalație de răcire I_R în sine cunoscută montată termic în legătură cu panoul solar ce este prins față de verticală la un unghi egal cu 57° pentru a recepționa în condiții optime radiația solară tot timpul anului îmbunătățind în acest fel randamentul conversiei electrice; energia electrică acumulată în cei doi acumulatori A_Ci și A_C2, prin intermediul regulatorilor R₂ si R], alimentează un compresor C care preia aerul din atmosferă printr-un infuzor I protejat de un ecran de protecție P_A și un filtru F care trimite aerul prin intermediul unui distribuitor D (fig. lc) într-un rezervor intermediar D_A unde aerul

C\-2 Ο 1 Ο - Ο Ο 8 2 7 - 1 4 -09- 2010 este amestecat cu diferiți aerosoli pentru a îmbunătăți calitatea apei din lacul de acumulare sau piscicol, după care amestecul astfel format este stocat în două rezervoare R_A1 și R_A2 îngropate la o adâncime de cinci metri pentru răcire și legate între ele printr-o supapă cu dublu sens Si pentru uniformizarea presiunii, iar în condițiile în care presiunea din rezervoare depășește o anumită valoare programată aerul este puqat în atmosferă prin supapele S_sl și S_s2; aerul din rezervoare este introdus apoi într-un rezervor intermediar R_DA (fig. 1 d) de unde este distribuit întrun număr de conducte în funcție de suprafața lacului, conducte din material plastic prinse pe suporturi S_CA montate pe taluzul digului și conectate prin racorduri flexibile Sfc la conductele de aerare din material plastic susținute orizontal de flotoarele F_o, conducte ce prezintă orificii pentru evacuarea aerului.

Claims

1. Instalația pentru aerarea apelor de suprafață realizate în scopul protecției mediului acvatic împotriva unor poluări organice și creșterii temperaturii apei datorate schimbărilor climatice, caracterizate prin aceea că include o centrală eoliană de medie putere (fig. la) în sine cunoscută, o centrală solară formată dintr-un număr de panouri fotovoltaice (fig. lb) în care energia cinetică a curenților orizontali de aer și energia solară este convertită în energie electrică ce este acumulată în bateriile de acumulare Aci, Ac₂ prin intermediul unor regulatoare electrice R, și R₂, ,energie care alimentează un compresor C (fig. 1 c) care preia aerul din atmosferă printr-un infuzor I protejat de un paravan P_A și un filtru F, aer care este răcit prin introducerea în două rezervoare R_A) și R_A2 îngropate în sol după ce în prealabil a fost amestecat într-un rezervor intermediar D_A cu diferiți aerosoli pentru a îmbunătăți calitățile apei din lac după care aerul este pompat prin niște conducte Sca conectate la un rezervor de distribuție R_DA și utilizând un element flexibil Sca aerul rece este evacuat în apă prin conducte prevăzute cu orificii și așezate pe suporturile Sca prinse în stratul acvifer și menținute orizontal prin Rotoarele F_o)

2. Instalația pentru aerarea apelor de suprafață, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că în scopul creșterii randamentului de conversie a energiei solare în energie electrică, panourile c*c° 2010-008271 4 -09- 2010 fotovoltaice Ps (fig. lb) conțin o instalație de răcire IR a suprafeței inactive a panoului solar utilizând pentru această apă dintr-un foraj hidrogeologic RR, apa aflată la o temperatură scăzută față de cea aflată în lac și care este pusă în circulație cu o pompă Pi prin conductele C_R, pompa alimentată de la acumulatorul AC₂.