RU2185327C2 - Solar distiller - Google Patents

Solar distiller Download PDF

Info

Publication number
RU2185327C2
RU2185327C2 RU2000121678/12A RU2000121678A RU2185327C2 RU 2185327 C2 RU2185327 C2 RU 2185327C2 RU 2000121678/12 A RU2000121678/12 A RU 2000121678/12A RU 2000121678 A RU2000121678 A RU 2000121678A RU 2185327 C2 RU2185327 C2 RU 2185327C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
solar
tank
mineralized water
bath
Prior art date
Application number
RU2000121678/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000121678A (en
Inventor
Г.А. Ефремов
Д.А. Минасбеков
Б.И. Кушнер
И.А. Кочнев
С.Г. Сергеев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение машиностроения filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение машиностроения
Priority to RU2000121678/12A priority Critical patent/RU2185327C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2185327C2 publication Critical patent/RU2185327C2/en
Publication of RU2000121678A publication Critical patent/RU2000121678A/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination
    • Y02A20/138Water desalination using renewable energy
    • Y02A20/142Solar thermal; Photovoltaics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation

Landscapes

  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

FIELD: solar energy technology, particularly, solar power plants converting solar energy into heat for desalting of mineralized (sea water, saline water) waters. SUBSTANCE: solar distiller has a body with transparent partition, bath, condensate accumulator, device for filling of mineralized water and discharge of concentrated brine. Installed inside solar distiller body, at its rear wall with clearance relative to wall, is vessel provided with devices for filling and discharge of mineralized water with reflecting screen mounted in front of vessel. EFFECT: increased productivity of solar distiller due to utilization of steam energy in its condensation for heating of mineralized water in vessel and also due to increased area of cooling of steam-air mixture and steam condensation. 1 dwg

Description

Техническое решение относится к гелиотехнике, в частности к гелиоустановкам, преобразующим солнечную энергию в тепловую для опреснения минерализованной (морской, соленой) воды. The technical solution relates to solar engineering, in particular to solar installations that convert solar energy to heat for desalination of saline (sea, salt) water.

Известен солнечный опреснитель, содержащий корпус с наклонно установленной светопропускающей перегородкой (стекло или пленка), ванну и сборник конденсата (Ближайший аналог - см. Б.М. Ачилов и др. Солнечные опреснители и холодильники. Изд-во "ФАН" Уз. ССР, Ташкент, 1976, стр. 15...16). Known solar desalination plant, comprising a housing with an inclined light-transmitting partition (glass or film), a bathtub and a condensate collector (for the closest analogue, see B.M. Achilov et al. Solar desalination plants and refrigerators. Publishing House "FAN" Uz. SSR, Tashkent, 1976, p. 15 ... 16).

Недостатком данного устройства является низкая производительность. The disadvantage of this device is its low performance.

Целью предложенного технического решения является устранение указанного недостатка. The purpose of the proposed technical solution is to eliminate this drawback.

Поставленная цель достигается тем, что в известном солнечном опреснителе, содержащем корпус со светопропускающей перегородкой, ванну, сборник конденсата, устройство для залива минерализованной воды и слива концентрированного рассола, внутри корпуса у его задней стенки с зазором к ней установлена емкость, снабженная устройствами заправки и слива минерализованной воды, а перед емкостью смонтирован экран-отражатель. This goal is achieved by the fact that in the well-known solar desalination plant containing a housing with a light-transmitting partition, a bath, a condensate collector, a device for filling mineralized water and draining concentrated brine, a container equipped with filling and draining devices is installed inside the housing at its rear wall with a gap to it mineralized water, and a reflector screen is mounted in front of the tank.

Суть данного технического решения заключается в том, чтобы полученную от Солнца энергию, пошедшую на испарение минерализованной воды, использовать повторно для предварительного нагрева минерализованной воды в емкости с последующей подачей нагретой воды из емкости в ванну на испарение. При этом используется экран-отражатель для сохранения притока солнечной энергии к ванне и для исключения нагрева емкости от солнечного излучения. The essence of this technical solution is to use the energy received from the Sun, which went to the evaporation of mineralized water, for pre-heating the mineralized water in the tank with the subsequent supply of heated water from the tank to the bath for evaporation. In this case, a reflector screen is used to preserve the influx of solar energy to the bath and to prevent heating of the tank from solar radiation.

Нагрев воды в емкости осуществляется за счет использования скрытой теплоты конденсации водяного пара из паровоздушной смеси. Паровоздушная смесь охлаждается на стенках емкости, пар конденсируется, а вода в емкости нагревается. The water in the tank is heated by using the latent heat of condensation of water vapor from the vapor-air mixture. The steam-air mixture is cooled on the walls of the tank, the steam condenses, and the water in the tank is heated.

При этом производительность предложенного опреснителя по сравнению с прототипом возрастает как за счет полезного использования энергии пара при его конденсации для нагрева минерализованной воды в емкости, так и за счет увеличения площади охлаждения паровоздушной смеси и конденсации водяного пара (добавляется поверхность емкости). При этом уменьшаются непроизводительные потери тепловой энергии излучением от зеркала минерализованной воды в ванне за счет установки перед емкостью экрана-отражателя. The performance of the proposed desalination plant compared with the prototype increases both due to the beneficial use of steam energy when it is condensed to heat mineralized water in the tank, and due to the increase in the area of cooling of the steam-air mixture and condensation of water vapor (the surface of the tank is added). At the same time, unproductive losses of thermal energy by radiation from a mirror of mineralized water in the bath are reduced due to the installation of a reflector screen in front of the tank.

Благодаря постоянной автоматической подпитке ванны опреснителя минерализованной водой до заданного уровня появилась возможность меньшей заправки воды в ванну, что сократило время начального ее прогрева и выхода опреснителя на рабочий режим. При этом поступающая в ванну вода предварительно нагревается в емкости за счет конденсации пара, т.е. за счет вторичного использования поглощенной солнечной энергии. Due to the constant automatic replenishment of the desalination tank with mineralized water to a predetermined level, it became possible to fill the bath with less water, which reduced the time of its initial heating and desalination operation. In this case, the water entering the bath is preheated in the tank due to steam condensation, i.e. due to the secondary use of absorbed solar energy.

Запас нагретой минерализованной воды в емкости к концу светового дня при его сливе в ванну обеспечивает ночную работу опреснителя и дополнительный выход конденсата. The stock of heated mineralized water in the tank by the end of daylight when it is drained into the bath provides night operation of the desalination plant and an additional condensate outlet.

Таким образом, предложенный опреснитель эффективно работает не только днем, но и ночью. Thus, the proposed desalination plant works effectively not only during the day, but also at night.

Автоматическая подача минерализованной воды из емкости в ванну в течение светового дня обеспечивается за счет того, что при снижении уровня минерализованной воды в ванне ниже заданной величины открывается возможность доступа в емкость воздуха. Automatic supply of mineralized water from the tank to the bath during daylight hours is ensured by the fact that when the level of mineralized water in the bath falls below a predetermined value, it is possible to access the air tank.

Предложенный солнечный опреснитель показан на чертеже. The proposed solar desalination is shown in the drawing.

В состав опреснителя входит корпус 1 со светопропускающей перегородкой 2, ванна 3 с теплоизоляцией 4, устройство для залива минерализованной воды в ванну и слива концентрированного рассола 5, сборник конденсата 6, экран-отражатель 7, емкость 8 с устройствами заправки в емкость минерализованной воды 9 и ее слива 10. The desalination unit includes a housing 1 with a light-transmitting partition 2, a bathtub 3 with thermal insulation 4, a device for pouring mineralized water into the bathtub and draining concentrated brine 5, a condensate collector 6, a reflector screen 7, a container 8 with refueling devices in a mineralized water tank 9 and her plum 10.

Ванна 3 может иметь в своем составе теплоизоляцию 4 и может целиком выполняться из теплоизолированного материала. Bath 3 may include thermal insulation 4 and may be entirely made of thermally insulated material.

Емкость 8 выполняется и устанавливается в опреснитель так, что образующийся на поверхности емкости конденсат отводится в общий сборник конденсата опреснителя. The tank 8 is executed and installed in the desalination plant so that condensate formed on the surface of the tank is discharged into the common condensate tank of the desalination plant.

Устройство заправки минерализованной воды 9 имеет в своем составе воронку, гибкий шланг и внутреннюю трубку для дренирования воздуха при заправке, а устройство слива 10 имеет в своем составе дроссельную шайбу. The mineralized water refueling device 9 includes a funnel, a flexible hose and an inner tube for air drainage during refueling, and the drain device 10 includes a throttle washer.

Работа предложенного опреснителя протекает следующим путем. The work of the proposed desalination plant proceeds in the following way.

В начале светового дня с помощью устройства 5 сливается концентрированный рассол из ванны 3. Через воронку заправочного устройства 9 проводится заправка емкости 8. При этом через сливное устройство 10 и имеющуюся в нем дроссельную шайбу минерализованная вода поступает и в ванну 3. At the beginning of daylight, the concentrated brine is drained from the bath 3 using the device 5. The tank 8 is refilled through the funnel of the refueling device 9. At the same time, mineralized water enters the bath 3 through the drain device 10 and the throttle washer contained in it.

После заправки емкости 8 (факт заправки определяется снижением скорости убывания минерализованной воды из воронки) через воронку устройства 5 проводится дозаправка ванны 3 и через воронку заправочного устройства 9 окончательное доведение заправки до требуемого уровня. После заправки уровень минерализованной воды в ванне и воронке устройства 5 одинаков. After refueling the tank 8 (the fact of refueling is determined by the decrease in the rate of decrease of mineralized water from the funnel), the bath 3 is refilled through the funnel of the device 5 and the final refueling is completed through the funnel of the refueling device 9 to the required level. After refueling, the level of mineralized water in the bath and funnel of device 5 is the same.

Воронка заправочного устройства 9 опускается в минерализованную воду воронки устройства 5 на глубину, определяющую поддерживаемый при работе опреснителя уровень минерализованной воды в ванне 3. The funnel of the refueling device 9 is lowered into the mineralized water of the funnel of the device 5 to a depth that determines the level of mineralized water supported in the desalination plant in the bath 3.

Солнечное излучение поступает в опреснитель через светопропускающую перегородку 2, нагревает минерализованную воду в ванне 3 и испаряет ее. Экран-отражатель 7 увеличивает поступление солнечной энергии к минерализованной воде и исключает ее попадание на боковую поверхность емкости 8. Solar radiation enters the desalination plant through the light-transmitting partition 2, heats the mineralized water in the bath 3 and evaporates it. The reflector screen 7 increases the flow of solar energy to mineralized water and eliminates its contact with the side surface of the tank 8.

Пары минерализованной воды конденсируются на светопропускающей перегородке 2, внутренних стенках корпуса 1 и стенках емкости 8. За счет теплоты конденсации происходит нагрев минерализованной воды в емкости 8. Образовавшийся конденсат стекает в сборник конденсата 6. Vapors of mineralized water are condensed on the light-transmitting partition 2, the inner walls of the housing 1 and the walls of the tank 8. Due to the heat of condensation, the saline water is heated in the tank 8. The formed condensate flows into the condensate collector 6.

По мере испарения воды из ванны 3 ее уровень понижается как в ванне, так и воронке устройства 5. As water evaporates from the bath 3, its level decreases both in the bath and in the funnel of the device 5.

Через образующийся зазор между стенкой воронки заправочного устройства 9 и минерализованной водой в воронке устройства 5 в емкость 8 начнет поступать воздух, а минерализованная вода из емкости 8 станет стекать в ванну 3. В ванне 3 и в воронке устройства 5 уровень минерализованной воды повышается и перекрывает зазор между стенкой воронки заправочного устройства 9 и водой. Through the gap between the wall of the funnel of the filling device 9 and the mineralized water in the funnel of the device 5, air will begin to flow into the tank 8, and the mineralized water from the tank 8 will drain into the bath 3. In the bath 3 and in the funnel of the device 5, the level of mineralized water rises and closes the gap between the funnel wall of the filling device 9 and water.

Воздух прекращает поступать в емкость 8, и подача из нее минерализованной воды в ванну 3 прекращается. Под действием испарения уровень минерализованной воды в ванне снова начинает уменьшаться и процесс поддержания уровня повторяется. При этом в ванну 3 поступает нагретая вода из емкости 8. The air stops flowing into the tank 8, and the supply of mineralized water from it to the bath 3 is stopped. Under the action of evaporation, the level of mineralized water in the bath starts to decrease again and the process of maintaining the level is repeated. While in the bath 3 enters the heated water from the tank 8.

В конце дня воронка заправочного устройства 10 вынимается из воронки устройства 5 и поднимается вверх. При этом воздух через заправочное устройство 9 поступает в емкость 8, и вся нагретая минерализованная вода сливается в ванну 3. At the end of the day, the funnel of the filling device 10 is removed from the funnel of the device 5 and rises up. When this air through the filling device 9 enters the tank 8, and all heated mineralized water is discharged into the bath 3.

В ночное время опреснитель работает на энергии минерализованной воды, полученной благодаря дневному нагреву воды в емкости 8 от конденсирующегося пара. Нагретая вода испаряется, ее пары конденсируются на светопропускающей перегородке 3 и внутренних стенках корпуса 1, и образовавшийся конденсат стекает в сборник конденсата 6. At night, the desalination plant operates on the energy of mineralized water obtained by daytime heating of water in the tank 8 from condensing steam. Heated water evaporates, its vapors condense on the light-transmitting partition 3 and the inner walls of the housing 1, and the resulting condensate flows into the condensate collector 6.

Таким образом, предложенный опреснитель работает как днем, так и ночью, и в нем энергия, полученная от Солнца, используется повторно для нагрева поступающей на опреснение минерализованной воды от конденсации пара. Thus, the proposed desalination plant works both day and night, and in it the energy received from the Sun is reused to heat the saline water supplied to the desalination from steam condensation.

Ожидается увеличение производительности предложенного опреснители по сравнению с прототипом на 45...50%. The expected increase in productivity of the proposed desalination plants compared with the prototype by 45 ... 50%.

При этом предполагаемые затраты на изготовление вновь вводимых средств составят примерно четверть стоимости прототипа. In this case, the estimated costs of manufacturing newly introduced funds will be approximately a quarter of the cost of the prototype.

Отсюда следует, что реализация предложенного технического решения экономически выгодна. It follows that the implementation of the proposed technical solution is economically viable.

Claims (1)

Солнечный опреснитель, содержащий корпус со светопропускающей перегородкой, ванну, сборник конденсата, устройство для залива минерализованной воды и слива концентрированного рассола, отличающийся тем, что внутри корпуса у его задней стенки с зазором к ней установлена емкость, снабженная устройствами заправки и слива минерализованной воды, а перед емкостью смонтирован экран-отражатель. A solar desalination plant comprising a housing with a light-transmitting partition, a bathtub, a condensate collector, a device for pouring mineralized water and draining concentrated brine, characterized in that a container equipped with charging and draining mineralized water devices is installed inside the housing at its rear wall with a gap to it, and a reflector screen is mounted in front of the tank.
RU2000121678/12A 2000-08-14 2000-08-14 Solar distiller RU2185327C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000121678/12A RU2185327C2 (en) 2000-08-14 2000-08-14 Solar distiller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000121678/12A RU2185327C2 (en) 2000-08-14 2000-08-14 Solar distiller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2185327C2 true RU2185327C2 (en) 2002-07-20
RU2000121678A RU2000121678A (en) 2002-08-20

Family

ID=20239192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000121678/12A RU2185327C2 (en) 2000-08-14 2000-08-14 Solar distiller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2185327C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW431890B (en) Borage seed oil as an anti-irritant in compositions containing hydroxy acids or retinoids
CN201678475U (en) Solar seawater desalination device
US5286351A (en) Water distilling method
CN105347412B (en) A kind of sea water desalinating unit applied to spitkit
US4238873A (en) Apparatus for collecting and transporting heat energy
CN102225787B (en) Composite solar seawater desalination device and method
CN102381796B (en) Solar photovoltaic photothermal integrated device for seawater desalination
US7811420B2 (en) Isothermal gas-free water distillation
CN101219817A (en) Multiple-effect distillation device and method for desalting sea water or brackish water only by using solar
CN111994985A (en) Solar seawater desalination device with water storage and condensation functions
GB2511075A (en) Desalination Apparatus
CN108314121A (en) Brackish water desalination device and method for desalting brackish water
RU2412909C1 (en) Desalination installation
RU150516U1 (en) SUNNY DESALER
CN212769941U (en) Seawater desalination device
US6651434B2 (en) System of solar and gravitational energy
RU2185327C2 (en) Solar distiller
RU2655892C1 (en) Solar pool-type desalter
US20030188962A1 (en) Distillation system
JP3358057B2 (en) Solar thermal and photovoltaic hybrid desalination equipment
EA008492B1 (en) Method and plant for desalinating salt-containing water
CN108083367A (en) A kind of small-sized solar desalination plant
RU194759U1 (en) STEAM-AIR DESALERATION SYSTEM
SU987324A1 (en) Solar desalinator
SU1550292A1 (en) Solar-energy desalinating unit

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner