RU2354895C1 - Солнечно-ветровой опреснитель - Google Patents
Солнечно-ветровой опреснитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2354895C1 RU2354895C1 RU2007137338/06A RU2007137338A RU2354895C1 RU 2354895 C1 RU2354895 C1 RU 2354895C1 RU 2007137338/06 A RU2007137338/06 A RU 2007137338/06A RU 2007137338 A RU2007137338 A RU 2007137338A RU 2354895 C1 RU2354895 C1 RU 2354895C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solar
- transparent
- condenser
- impeller
- wind
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/141—Wind power
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
- Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к использованию солнечной и ветровой энергий для опреснения воды. Солнечно-ветровой опреснитель содержит емкость для опресняемой воды, установленные над ней прозрачный и непрозрачный конденсаторы. Вертикальный вал с фланцем отбора мощности от ветродвигателя установлен в неподвижном диске, прикрепленном к днищу емкости, над которым размещен подвижный диск с лопастями. На валу закреплены: крыльчатка над поверхностью воды, крыльчатка в патрубке прозрачного конденсатора, лопатки в виде полуцилиндров поярусно внутри непрозрачного конденсатора и крыльчатки над непрозрачным конденсатором. Непрозрачный конденсатор сверху пневматически сообщен циркуляционным трубопроводом с петлевым змеевиком, имеющим отверстия и размещенным в емкости, на змеевике закреплены ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом. На циркуляционным трубопроводе установлен петлевой теплообменник в виде солнечного коллектора, размещенный в зоне действия солнечных лучей под углом α=30°÷45° от вертикали. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности использования солнечной и ветровой энергий для опреснения воды. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к использованию солнечной и ветровой энергий для опреснения воды.
Известен солнечный нагреватель, содержащий абсорбер в виде бесконечной цепи, имеющей ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом и размещенной в емкости (АС 1420315, СССР).
Использование известного солнечного нагревателя в качестве опреснителя не эффективно вследствие потребления им энергии извне и не использовании энергии ветра.
Известен фрикционный нагреватель, содержащий бак с нагреваемой средой, на дне которого установлен неподвижный диск, контактирующий с подвижным диском, имеющим с боков лопасти, причем он через вертикальный вал соединен с ветродвигателем (АС 1627790, СССР).
Известен солнечный опреснитель, содержащий испаритель в виде бассейна соленой воды, присоединенного к конденсатору, ветродвигатель, служащий приводом крыльчатки для обдува поверхности воды, а также дополнительный конденсатор, выполненный в виде конической трубы, внутри которой размещен вал ветродвигателя по ее оси (АС 819522, СССР), (АС 819522, СССР).
В конструкции известного опреснителя не предусмотрен дополнительный нагрев соленой вода в бассейне другими видами источников энергии, что снижает его эффективность, а также недостаточно используется в нем солнечная и ветровая энергии.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является солнечный опреснитель, содержащий емкость для опресняемой воды, установленный над ней прозрачный конденсатор, в патрубке которого установлена крыльчатка, закрепленная на валу ветродвигателя, теплообменник в виде солнечного коллектора, непрозрачный конденсатор, расположенный над прозрачным, сверху которого установлена дополнительная крыльчатка (АС 987324,СССР).
Недостатками известного опреснителя является: усложнение его конструкции с использованием сопел, выполненных на валу ветродвигателя, и креплением конических ребер с внутренней стороны непрозрачного конденсатора, недостаточно используется энергия ветра для нагрева опресняемой воды, а также солнечный коллектор не ориентирован к максимально возможному использованию солнечной энергии.
Для устранения указанных недостатков предлагается солнечно-ветровой опреснитель, содержащий емкость для опресняемой воды, установленные над ней прозрачный конденсатор с патрубком для выхода паровоздушной смеси в верхней части, в котором установлен нагнетатель, выполненный в виде крыльчатки, закрепленной на валу ветродвигателя, и непрозрачный конденсатор, расположенный над прозрачным, сверху которого на валу установлена крыльчатка, верхняя часть непрозрачного конденсатора через теплообменник сообщена циркуляционным трубопроводом с зачерченным змеевиком, расположенным в емкости под уровнем воды, согласно изобретению вертикальный вал с фланцем отбора мощности от ветродвигателя, внизу со свободным вращением, установлен в неподвижном металлическом диске, над которым размещены и жестко прикреплены к валу подвижный диск с лопастями, а над поверхностью воды нижняя крыльчатка, и лопатки в виде полуцилиндров поярусно внутри непрозрачного конденсатора. Непрозрачный конденсатор сверху пневматически сообщен циркуляционным трубопроводом с петлевым зачерненным змеевиком, размещенным в емкости, имеющим отверстия и закрепленные на нем ячейки, заполненные с фазовым переходом. На циркуляционном трубопроводе установлен петлевой теплообменник в виде солнечного коллектора, размещенный в зоне действия солнечных лучей, под углом α=30°÷45° от вертикали. Диаметры отверстий в петлевом змеевике возрастают от входа циркуляционного трубопровода в емкость и до последней петли змеевика.
На чертежах показан предлагаемый солнечно-ветровой опреснитель, где на фиг.1 представлен его разрез, а на фиг.2 - петля змеевика.
Солнечно-ветровой опреснитель содержит емкость 1 для опресняемой воды, установленный над ней прозрачный конденсатор 2 с патрубком 3, в верхней его части. Непрозрачный конденсатор 4, установленный над прозрачным конденсатором 2, сверху пневматически сообщен циркуляционным трубопроводом 5 с петлевым зачерненным змеевиком 6, расположенным в емкости 1, имеющим отверстия 7 и закрепленные на нем ячейки 8, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом. Вертикальный вал 9, с фланцем 10 отбора мощности, внизу со свободным вращением, установлен в неподвижном металлическом диске 11, прикрепленном в центре днища 12 емкости 1, к валу 9 прикреплены: над поверхностью воды нижняя крыльчатка 13, средняя крыльчатка 14 в патрубке 3 и верхняя крыльчатка 15, установленная над непрозрачным конденсатором 4, а также лопатки 16, в виде полуцилиндров, прикрепленные поярусно к валу 9, внутри непрозрачного конденсатора 4. На трубопроводе 5 установлен петлевой теплообменник 17 в виде солнечного коллектора, размещенный в зоне действия солнечных лучей, под углом α=30°÷45° от вертикали. Конденсатор 4 окружен светоотражающим кожухом 18, имеет внизу желоб 19, а конденсатор 2 - желоб 20, гидравлически связанные через трубопроводы 21 и 22 с емкостью пресной воды (не показана). Для подачи соленой воды служит трубопровод 23 с клапаном 24 для поддержания уровня воды в емкости 1, для слива рассола - трубопровод 25. Над диском 11 размещен и жестко прикреплен к валу 9 подвижный диск 26 с лопастями 27. В полости 28 конденсатора 4 за счет подбора сечения трубопровода 5 и мощностей крыльчаток 13 и 14 должно поддерживаться избыточное давление (наддув).
Диаметры отверстий 7 в змеевике 6 должны быть выполнены из расчета их возрастания от входа трубопровода 5 в емкость 1 и до последней петли змеевика, с тем чтобы обеспечить равномерное барботирование из них паровоздушной, нагретой в теплообменнике 17 смеси.
Ветродвигатель присоединяется к фланцу 10 (не показаны), существующих конструкций, его мощность, при средней силе ветра, должна обеспечивать работу фрикционного теплогенератора (диски 26 и 11), а также вращение крыльчаток 13, 14, 15 и лопаток 16 для обеспечения циркуляции паровоздушной смеси по трубопроводу 5 и конденсаторам 2 и 4.
Солнечно-ветровой опреснитель работает следующим образом.
Соленая вода из трубопровода 23 через клапан 24 поступает в емкость 1, где нагревается днем солнечными лучами и при наличии ветра - фрикционным теплогенератором, т.е. за счет выделения тепла от трения диска 26, прикрепленного к валу 9, об диск 11, при этом лопасти 27 прижимают верхний диск к нижнему. Начинается процесс испарения. Крыльчатка 13 поднимает образовавшуюся над поверхностью емкости 1 паровоздушную смесь и подает ее к крыльчатке 14 в конденсаторе 2, которая перемещает ее вверх по конденсатору 4. Часть паров осядет и сконденсируется на стенке конденсатора 2 и стечет в желоб 20, оставшаяся большая часть паров в конденсаторе 4 отбросится лопатками 16 на его стенку, сконденсируется и стечет в желоб 19. Оставшаяся паровоздушная смесь через теплообменник 17 и трубопровод 5, нагретая солнечными лучами, поступит в змеевик 6 и через отверстия 7, через слой соленой воды проникнет в пространство конденсатора 2, частично отдав тепло воде. Далее процесс повторится. Ячейки 8 с теплоаккумулирующим составом, также нагреются до температуры воды в емкости 1. В случае снижения силы ветра или появления облачности ячейки 8 начнут отдавать запасенное ими тепло воде и поддерживать ее температуру на постоянном уровне.
Крыльчатка 15 нагнетает холодный воздух между конденсатором 4 и кожухом 18, охлаждая стенки конденсаторов 4 и 2, а также препятствует нагреву этих поверхностей восходящимися потоками горячего воздуха.
Полученный конденсат из желобов 19 и 20 через трубопроводы 21 и 22 поступает к потребителю.
В предлагаемом опреснителе нагрев опресняемой воды в емкости 1 осуществляется дополнительно фрикционным теплогенератором (диски 11 и 26), нагретая в теплообменнике 17 паровоздушная смесь через отверстия 7 петлевого змеевика 6 перемещается вверх через толщу воды и также отдает ей свое тепло. Наличие ячеек 8 на петлях змеевика 6 поддерживает температуру соленой воды на постоянном, стабильном уровне, и тем самым испарение в опреснителе происходит постоянно без скачков. Крыльчатка 13 при своем вращении отрывает и поднимает паровоздушную смесь с поверхности воды к крыльчатке 14 и тем самым способствует испарительному процессу.
Предлагаемый опреснитель при наличии ветра будет работать и в ночное время с меньшей производительностью. Его использование целесообразно в южных районах России на берегах соленых озер и морей, для получения пресной воды.
Claims (4)
1. Солнечно-ветровой опреснитель, содержащий емкость для опресняемой воды, установленные над ней прозрачный конденсатор с патрубком для выхода паровоздушной смеси в верхней части, в котором установлен нагнетатель, выполненный в виде крыльчатки, закрепленной на валу ветродвигателя, и непрозрачный конденсатор, расположенный над прозрачным, сверху которого на валу установлена крыльчатка, верхняя часть непрозрачного конденсатора через теплообменник сообщена циркуляционным трубопроводом с зачерченным змеевиком, расположенным в емкости под уровнем воды, отличающийся тем, что вертикальный вал с фланцем отбора мощности от ветродвигателя внизу со свободным вращением установлен в неподвижном металлическом диске, прикрепленном в центре днища емкости, над которым размещены и жестко прикреплены к валу подвижный диск с лопастями, а над поверхностью воды нижняя крыльчатка, и лопатки в виде полуцилиндров поярусно внутри непрозрачного конденсатора.
2. Опреснитель по п.1, отличающийся тем, что непрозрачный конденсатор сверху пневматически сообщен циркуляционным трубопроводом с петлевым зачерченным змеевиком, размещенным в емкости, имеющим отверстия и закрепленные на нем ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом.
3. Опреснитель по п.1, отличающийся тем, что на циркуляционном трубопроводе установлен петлевой теплообменник в виде солнечного коллектора, размещенный в зоне действия солнечных лучей, под углом α=30÷45° от вертикали.
4. Опреснитель по п.1, отличающийся тем, что диаметры отверстий в петлевом змеевике возрастают от входа циркуляционного трубопровода в емкость и до последней петли змеевика.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007137338/06A RU2354895C1 (ru) | 2007-10-08 | 2007-10-08 | Солнечно-ветровой опреснитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007137338/06A RU2354895C1 (ru) | 2007-10-08 | 2007-10-08 | Солнечно-ветровой опреснитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2354895C1 true RU2354895C1 (ru) | 2009-05-10 |
Family
ID=41020046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007137338/06A RU2354895C1 (ru) | 2007-10-08 | 2007-10-08 | Солнечно-ветровой опреснитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2354895C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2516054C2 (ru) * | 2012-08-20 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" | Солнечно-ветровой опреснитель |
RU2533486C2 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" | Ветровой опреснитель |
RU2567324C1 (ru) * | 2014-03-28 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" | Солнечно-ветровая опреснительная установка |
-
2007
- 2007-10-08 RU RU2007137338/06A patent/RU2354895C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2516054C2 (ru) * | 2012-08-20 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" | Солнечно-ветровой опреснитель |
RU2533486C2 (ru) * | 2012-09-21 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" | Ветровой опреснитель |
RU2567324C1 (ru) * | 2014-03-28 | 2015-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный технологический университет" | Солнечно-ветровая опреснительная установка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Srithar et al. | Recent fresh water augmentation techniques in solar still and HDH desalination–A review | |
CN107089697B (zh) | 漂浮式太阳能海水淡化装置 | |
US20120138447A1 (en) | Solar desalination system with solar-initiated wind power pumps | |
US20100275599A1 (en) | Solar desalination system | |
JP2007533950A (ja) | 電気を生成して水を脱塩するためのマルチシステムを使用した構造並びに方法 | |
WO2008142459A2 (en) | Composite solar tower chimney | |
CN104528854B (zh) | 一种植入风电杆塔的海水淡化装置 | |
CN110563064A (zh) | 一种界面加热的太阳能蒸馏装置 | |
RU2354895C1 (ru) | Солнечно-ветровой опреснитель | |
CN201338952Y (zh) | 综合利用太阳能进行海水淡化的装置 | |
JP2004160301A (ja) | 淡水化装置 | |
CN104828890A (zh) | 一种具有主动冷凝功能的晾晒式海水淡化装置及方法 | |
CN108314121A (zh) | 苦咸水淡化装置及苦咸水淡化方法 | |
RU2412909C1 (ru) | Опреснительная установка | |
RU182041U1 (ru) | Солнечный опреснитель | |
CN106365233A (zh) | 船舶用太阳能海水淡化发电装置 | |
IL168779A (en) | Method and plant for desalinating salt-containing water | |
US7041198B2 (en) | Distillation system | |
RU2709665C1 (ru) | Способ опреснения морской воды | |
JP2010269211A (ja) | 海水淡水化装置 | |
RU150516U1 (ru) | Солнечный опреснитель | |
Abdunnabi et al. | Review on solar thermal desalination in Libya | |
RU2516054C2 (ru) | Солнечно-ветровой опреснитель | |
SU987324A1 (ru) | Солнечный опреснитель | |
RU194759U1 (ru) | Паровоздушная опреснительная установка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111009 |