UA108882U - DIFFERENTIAL METHOD OF SEA WATER DESIGNATION IN CHANNELS WITH THE HELP OF SOLAR ENERGY - Google Patents

DIFFERENTIAL METHOD OF SEA WATER DESIGNATION IN CHANNELS WITH THE HELP OF SOLAR ENERGY Download PDF

Info

Publication number
UA108882U
UA108882U UAU201510534U UAU201510534U UA108882U UA 108882 U UA108882 U UA 108882U UA U201510534 U UAU201510534 U UA U201510534U UA U201510534 U UAU201510534 U UA U201510534U UA 108882 U UA108882 U UA 108882U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
channel
seawater
water
channels
evaporation
Prior art date
Application number
UAU201510534U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Анатолій Сергійович Мачулко
Original Assignee
Анатолій Сергійович Мачулко
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 Анатолій Сергійович Мачулко filed Critical Анатолій Сергійович Мачулко
Priority to UAU201510534U priority Critical patent/UA108882U/en
Publication of UA108882U publication Critical patent/UA108882U/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
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation

Abstract

Диференційний спосіб опріснення морської води в каналах за допомогою сонячної енергії здійснюють безпосередньо в системі взаємозв`язаних транспортних каналів в динамічно-диференційному режимі як при рівномірному потоці морської води, так і при циклічній зміні рівня наповнення каналу з морською водою по всій довжині взаємозв`язаної системи еквідистантних каналів, щонайменше один з яких призначений для подачі морської води і щонайменше один - для опріснення води. Спосіб передбачає можливість інтенсифікації випаровування, в тому числі шляхом формування спеціальних зон інтенсифікації випаровування.Differential method of seawater desalination in channels by means of solar energy is carried out directly in the system of interconnected transport channels in dynamic-differential mode, both with a uniform flow of seawater, and with a cyclic change in the level of filling the channel with seawater over the entire length of the interconnection equidistant channels, at least one of which is intended for the supply of seawater and at least one for the desalination of water. The method provides for the possibility of intensification of evaporation, including by forming special zones of intensification of evaporation.

Description

Корисна модель належить до технологій демінералізації солоних і солонуватих вод, головним чином, морської води, з використанням природних кліматичних факторів, зокрема сонячної енергії, і може використовуватись для вирішення проблем забезпечення прісною водою безводних і засушливих районів в умовах недостатніх резервів джерел води, в районах зі спекотним кліматом, страждаючих від нестачі прісної води та таких, які мають надлишок морської або іншої непридатної для вжитку води.The useful model belongs to the technologies of demineralization of salty and brackish waters, mainly sea water, using natural climatic factors, in particular solar energy, and can be used to solve the problems of providing fresh water to arid and arid regions in conditions of insufficient reserves of water sources, in areas with hot climates, suffering from a lack of fresh water and those with an excess of sea or other unsuitable water.

Сучасні способи опріснення представляють собою локальне застосування стаціонарних технічних об'єктів, де здійснюється опріснення морської води зі споживанням енергії від різних джерел та з наступним транспортуванням опрісненої води до споживачів. Це достатньо дорогий і енергоємний процес.Modern methods of desalination represent the local application of stationary technical facilities where desalination of seawater is carried out with the consumption of energy from various sources and the subsequent transportation of desalinated water to consumers. This is a rather expensive and energy-intensive process.

Для зниження енерговитратності опріснення, актуальним є використання сонячної енергії за допомогою сонячних батарей і сонячних концентраторів.To reduce the energy consumption of desalination, the use of solar energy using solar batteries and solar concentrators is relevant.

Відомий спосіб опріснення мінералізованої води (КО, патент Мо 2080019 на винахід "Спосіб опріснення мінералізованої води (Способ опреснения минерализованной водь)", СО2Е 1/14, опубл. 20.05.1997| шляхом її випаровування під впливом тепла сонячного випромінювання з потоку, що протікає по похилій теплопоглинальній поверхні, подальшої концентрації пари і роздільного відведення конденсату і розсолу, при цьому похилу теплопоглинальну поверхню розміщують у водоймі з мінералізованою водою, забезпечують утримання верхньої кромки похилої поверхні поблизу поверхні водойми і створюють потік від верхньої кромки похилої поверхні до її нижньої кромки за рахунок вільного конвективного тепломасопереносу, при цьому дно має світлопоглинаюче покриття.A known method of desalination of mineralized water (KO, patent Mo 2080019 for the invention "Method of desalination of mineralized water (Sposob opresneniya mineralized water)", СО2Е 1/14, publ. 20.05.1997| by its evaporation under the influence of the heat of solar radiation from a flowing stream on an inclined heat-absorbing surface, further concentration of steam and separate removal of condensate and brine, while the inclined heat-absorbing surface is placed in a reservoir with mineralized water, they ensure the retention of the upper edge of the inclined surface near the surface of the reservoir and create a flow from the upper edge of the inclined surface to its lower edge due to free convective heat and mass transfer, while the bottom has a light-absorbing coating.

Такий спосіб має низьку ефективність і є промислово непридатним для транспортування великих обсягів морської води на великі відстані, оскільки потребує постійного створення потоку, що протікає по похилій теплопоглинальній поверхні, розташованій у водоймі з мінералізованою водою, при цьому канал опріснювального пристрою має форму воронки і не може забезпечити подачу опрісненої води на материк.This method has low efficiency and is industrially unsuitable for transporting large volumes of seawater over long distances, as it requires the constant creation of a flow flowing along an inclined heat-absorbing surface located in a reservoir with mineralized water, while the channel of the desalination device is funnel-shaped and cannot ensure the supply of desalinated water to the mainland.

Відомий спосіб опріснення морської води (КО, патент Мо 2359917 на винахід "Спосіб опріснення морської води шляхом утилізації низькопотенційного тепла (Способ опреснения морской водьі путем утилизации низкопотенциального тепла)", СО2Е 1/04, опубл. 27.06.20091,A known method of desalination of sea water (KO, patent Mo 2359917 for the invention "Method of desalination of sea water by utilization of low-potential heat)", СО2Е 1/04, publ.

Зо де морську воду, попередньо підігріту в теплообміннику системи оборотного водопостачання конденсаційної електростанції, а потім - в тепловому насосі, подають у криволінійний канал з розгоном в останньому потоку морської води до швидкості, при якій статичний тиск в потоці морської води падає нижче тиску кипіння солоної води при даній температурі солоної води, при цьому криволінійні канали розташовують у вакуумній камері на валу з можливістю отримання на виході кожного криволінійного каналу реактивного струменя, що обертають вал, а енергію обертання валу використовують повторно.From where the seawater, preheated in the heat exchanger of the circulating water supply system of the condensing power plant, and then in the heat pump, is fed into a curvilinear channel with acceleration in the last stream of seawater to a speed at which the static pressure in the stream of seawater falls below the boiling pressure of salt water at a given temperature of salt water, while the curved channels are placed in a vacuum chamber on the shaft with the possibility of obtaining at the exit of each curved channel a jet stream that rotates the shaft, and the energy of rotation of the shaft is reused.

Проте, застосування цього способу є дуже обмеженим, оскільки довжина таких криволінійних каналів технологічно не може бути значною, тобто їх використання є виключно локальним.However, the application of this method is very limited, since the length of such curved channels technologically cannot be significant, that is, their use is exclusively local.

Відомий спосіб опріснення солоної води (МО 2007059561 (А1), "А ріреїпе зухтет (Система трубопроводів)", СО2Е 1/00, публ. РСТ 20070531; А)О 2005906494, СО2Е 1/00, опубл. 22.11.2005;A known method of desalination of salt water (MO 2007059561 (A1), "A rireipe zukhtet (Pipeline system)", СО2Е 1/00, publ. PCT 20070531; А)О 2005906494, СО2Е 1/00, publ. 22.11.2005;

КИ, заявка Мо 2008125141, СО2Е 1/00, опубл. 27.12.2009), що включає подачу солоної води в опріснювальну камеру через вхід для солоної води, розпилення води всередині камери, створення в основному незавіхренного повітряного потоку всередині камери, видалення водяної пари з камери через паровий вихід, і видалення солоної води, що не випарувалася, з камери через вихід для солоної води. Крім того, передбачає видалення солі з камери через вихід для солоної води, нагрівання солоної води перед її надходженням в опріснювальну камеру, функціонування витяжного вентилятора, турбіни або іншого пристрою для подачі повітряного потоку, що поліпшує видалення водяної пари з камери, видалення водяної пари з камери через паровий вихід, використовуючи різницю тиску між виходом і камерою.KY, application Mo 2008125141, СО2Е 1/00, publ. 27.12.2009), which includes introducing salt water into the desalination chamber through the salt water inlet, spraying the water inside the chamber, creating a substantially non-swirling air flow inside the chamber, removing water vapor from the chamber through the steam outlet, and removing the unvaporized salt water , from the chamber through the outlet for salt water. In addition, it provides for the removal of salt from the chamber through the outlet for salt water, the heating of the salt water before it enters the desalination chamber, the operation of an exhaust fan, turbine or other device for supplying air flow, which improves the removal of water vapor from the chamber, the removal of water vapor from the chamber through the steam outlet, using the pressure difference between the outlet and the chamber.

Недоліком такого способу є необхідність забезпечення абсолютної герметичності опріснювальної системи у вигляді трубопроводів і необхідність забезпечення примусового видалення водяної пари з опріснювальної камери через спеціальний паровий вихід, для чого використовується продування повітря через теплообмінник за рахунок аеродинамічній тяги, створюваної дефлектором, а відкачка отриманого конденсату здійснюється насосом. Крім того застосовуються спеціальні технологічні прийоми із використанням відповідного обладнання (турбіни, витяжного вентилятора тощо), що призводить до значних втрат опрісненої води, невидалена частина якої у вигляді пари залишається в опріснювальній камері і, будучи захваченою незавіхренним повітряним потоком, повертається в цій камері в водну масу 60 морської води.The disadvantage of this method is the need to ensure the absolute tightness of the desalination system in the form of pipelines and the need to ensure the forced removal of water vapor from the desalination chamber through a special steam outlet, for which air is blown through the heat exchanger due to the aerodynamic thrust created by the deflector, and the resulting condensate is pumped out by a pump. In addition, special technological techniques are applied using the appropriate equipment (turbine, exhaust fan, etc.), which leads to significant losses of desalinated water, the unremoved part of which remains in the form of steam in the desalination chamber and, being captured by the non-vortex air flow, returns to the water chamber in this chamber. the mass of 60 sea water.

Відомий спосіб опріснення морської води (М/О2012127081 (Ат), "вОГАК ОЕ5БАГІМАТІОМA known method of desalination of sea water (M/O2012127081 (At), "VOGAK OE5BAHIMATIOM

РІАМТ РОН 5ЕА УУАТЕВ, ВВІМЕ5 ОВ УМ/АБТЕ УУАТЕН АМО ОЕБЗАГІМАТІОМ МЕТНОЮ (Сонячний опріснювач для морської води, розсолу або відходів і метод опріснення води)», СО2Е 114, АОТ1О 9/24, опубл. 27.09.2012; ЕР2690069 (А1); АО2012230190 (АТ); Е52401516 (АТ); 052014054159 (А1), 27.02.2014), що включає мікророзпилення текучого середовища у верхній частині закритого корпусу, обмеженого прозорою оболонкою, в якому накопичується гаряче повітря, що генерується за рахунок сонячної енергії, випаровування за допомогою сонячного колектора, пов'язаного з оболонкою, захоплення вологого повітря в результаті випаровування у зазначеній області і його транспортування до колонки вертикальної конденсації і її перегонки, конденсація і тепловиділення завершується принаймні в одному резервуарі, встановленому у надрах або нижче рівня моря, а рециркуляційне зібране вологе повітря, звільнене від води, спрямовують по напрямку до внутрішньої частини корпусу, при цьому поставка корисної, опрісненої води здійснюється з резервуара, а забезпечення потоку повітря до зовнішнього середовища здійснюють в той час, коли його температура є адекватною.RIAMT RON 5EA UUATEV, VVIME5 OV UM/ABTE UUATEN AMO OEBZAGIMATIOM METNOYU (Solar desalinator for seawater, brine or waste and method of water desalination)", СО2Е 114, AOT1О 9/24, publ. 09/27/2012; EP2690069 (A1); AO2012230190 (JSC); E52401516 (JSC); 052014054159 (А1), 27.02.2014), which includes micro-spraying of the fluid in the upper part of the closed case, limited by a transparent shell, in which hot air generated by solar energy accumulates, evaporation using a solar collector connected to the shell, the capture of humid air as a result of evaporation in the specified area and its transportation to the column of vertical condensation and its distillation, condensation and heat release are completed in at least one tank installed in the subsoil or below sea level, and the recirculation collected humid air freed from water is directed in the direction to the inner part of the housing, while the supply of useful, desalinated water is carried out from the tank, and the provision of air flow to the external environment is carried out at a time when its temperature is adequate.

Недоліком такого способу є примусове переміщення вологого повітря до вертикального конденсатора і його спеціальна обробка шляхом перегонки, а також багатоступінчаста конденсація водяної пари.The disadvantage of this method is the forced movement of moist air to the vertical condenser and its special treatment by distillation, as well as multi-stage condensation of water vapor.

Відомий спосіб дистиляції води з морської води (05, патент Мо 2013068607 на винахід "Аррагаїи5 Тог аїзіШаєцноп ої улаїег апа теїйоа5 Ттог изіпд зате (Апарат для дистиляції води і способи його застосування)" ВО1О 3/04, СО2Е 103/08, СО2Е 1/14, опубл. 21.03.2013), що включає позиціонування у воді під похилим покриттям пристрою МУ-подібної форми в перевернутому положенні; позиціонування лінзи на відстані і під кутом до вказаного пристрою, щоб зосередити тепло вказаного пристрою у верхній точці для випарування води, де морська вода входить в зазначений пристрій; збір пари води з зазначеного кута у медіальній трубі, в якій при проходженні вода випаровується і конденсується; збір конденсату від зазначеної колекторної камери здійснюють через випускний патрубок. Додатково передбачається етап позиціонування на другій похилій стороні покриття щонайменше одного додаткового об'єктиву в точці, де фокусується тепло.Known method of water distillation from sea water (05, patent Mo 2013068607 for the invention "Arragaiy5 Tog aiziShaetsnop oi ulaieg apa teijoa5 Ttog izipd zate (Apparatus for distilling water and methods of its application)" VO1O 3/04, СО2Е 103/08, СО2Е 1/ 14, publ. 21.03.2013), which includes positioning in the water under the sloping cover of the MU-shaped device in an inverted position; positioning the lens at a distance and at an angle to said device to focus the heat of said device at the upper water evaporation point where the seawater enters said device; collection of water vapor from the specified angle in the medial pipe, in which the water evaporates and condenses during passage; condensate collection from the specified collector chamber is carried out through the outlet pipe. In addition, the step of positioning on the second inclined side of the coating at least one additional lens at the point where the heat is focused is provided.

Недоліком способу є те, що він передбачає виключно локальне застосування, оскількиThe disadvantage of the method is that it involves exclusively local application, since

Зо позиціонування пристрою здійснюється безпосередньо на морській поверхні, при цьому не передбачається транспортування опрісненої води на континент.The positioning of the device is carried out directly on the sea surface, while the desalinated water is not transported to the continent.

Найближчим за сукупністю суттєвих ознак є спосіб опріснення морської або солонуватою води за допомогою сонячної енергії (ЕК, патент Мо 2431994 "Різрозійї де деззаІетенпі а'єаи де тег ои зацштаїйге а Гаіїде де Гепегдіе 5оЇаіге (Пристрій для опріснення морської води або солонуватою А з використанням сонячної енергії)", СО2Е1/14, 26.07.1978|, що включає: організацію двох сусідніх паралельних каналів, один з яких призначений для подачі морської або солоної води, а інший - для опрісненої води; обладнання їх клапанами, розміщеними в кожному з каналів, та водними воротами, встановленими на вході і виході обох каналів; створення парникової структури під прозорим похилим покриттям (оболонкою), переважно, під скляним дахом, на одному із вказаних каналів для випаровування води і конденсації, створення структури збору опрісненої води, що сполучається з парниковою структурою похилим покриттям, основа якого занурена в іншому каналі, утворюючи конденсацію охолодженого джерела опрісненої води; канал, який пов'язаний з парникового структурою, має стінку, поглинаючу сонячне випромінювання; застосування каналу для зливу розсолу (морської води, що не випарувалась); фокусування сонячного випромінювання на випарній камері, для чого застосовуються оптичної структури для концентрації сонячного випромінювання в парниковій структурі, наприклад, у вигляді панелей або декількох лінз (наприклад лінз Френеля), призм; при цьому передбачено, що кожна панель концентрації розміщується з нахилом, пов'язаним з максимальною висотою сонця в зеніті, і увінчана екраном з регульованим коефіцієнтом нахилу для відхилення залежно від сезону та сонячного випромінювання на панелі; панелі виконані з послідовності призм з можливістю повертання їх під впливом сонячного світла в тому ж напрямку до сонця з відбивним дзеркалом подолання парникової структури і повернення збитків випромінювання.The closest in terms of the set of essential features is the method of desalination of sea or brackish water using solar energy (EC, patent Mo 2431994 "Rizroziyi de deszaIetenpi a'yeai de teg oi zatzschtaiige a Gaiide de Gepegdie 5oiige (Device for desalination of sea water or brackish A using solar energy)", СО2Е1/14, 26.07.1978|, which includes: the organization of two adjacent parallel channels, one of which is intended for the supply of sea or salt water, and the other - for desalinated water; their equipment with valves located in each of the channels, and water gates installed at the entrance and exit of both channels; creation of a greenhouse structure under a transparent sloping covering (shell), preferably under a glass roof, on one of the specified channels for water evaporation and condensation, creation of a desalinated water collection structure that connects to the greenhouse the structure is a sloping cover, the base of which is immersed in another channel, forming the condensation of a cooled source of desalinated water; channel, which is connected to the greenhouse structure, has a wall that absorbs solar radiation; the use of a channel for draining brine (seawater that has not evaporated); focusing solar radiation on the evaporation chamber, for which optical structures are used to concentrate solar radiation in the greenhouse structure, for example, in the form of panels or several lenses (for example, Fresnel lenses), prisms; provided that each concentration panel is placed with a slope related to the maximum height of the sun at the zenith, and is topped by a screen with an adjustable slope factor for deflection depending on the season and solar radiation on the panel; panels are made of a sequence of prisms with the possibility of turning them under the influence of sunlight in the same direction to the sun with a reflective mirror to overcome the greenhouse structure and return radiation damage.

Недоліком способу, обраного за прототип, є відведення зазначених паралельних каналів від основного русла з морською водою на певному проміжку, тобто, є локальним. Паралельність каналів передбачає їх прямолінійність, що обмежує застосування способу в природному бо середовищі. Продуктивність способу визначає швидкість подачі води через перший гідропровід і швидкість відкачки. Крім того, головний простір випарної камери має передавальний прохід, що сполучається з зануреною у воду трубою у другому каналі, а подача очищеної води для збору в резервуар здійснюється за допомогою водяної пари, що прибуває в передавальний прохід і конденсується в трубі з водяним зовнішнім охолодженням. Така конструкція передавального проходу призводить до значних втрат опрісненої води, невидалена частина якої у вигляді пари залишається в опріснювальній камері і повертається в випарній камері в водну масу морської води. А також прозорість похилого покриття обмежує його функціональність.The disadvantage of the method chosen as a prototype is the diversion of these parallel channels from the main channel with sea water at a certain interval, that is, it is local. The parallelism of the channels implies their straightness, which limits the application of the method in the natural environment. The productivity of the method determines the speed of water supply through the first hydraulic pipe and the speed of pumping. In addition, the main space of the evaporation chamber has a transmission passage that connects to a pipe immersed in water in the second channel, and the supply of purified water for collection in the tank is carried out with the help of water vapor that arrives in the transmission passage and condenses in a pipe with water external cooling. This design of the transfer passage leads to significant losses of desalinated water, the unremoved part of which remains in the form of steam in the desalination chamber and returns to the water mass of seawater in the evaporation chamber. Also, the transparency of the sloping coating limits its functionality.

В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення технології опріснення морської води, оптимізації використання енергії для більш повного використання потоку морської води, максимального наближення опрісненої води до користувача.The useful model is based on the task of improving seawater desalination technology, optimizing energy use for more complete use of the seawater flow, and bringing desalinated water as close as possible to the user.

Технічний результат полягає в підвищенні технологічності способу за рахунок створення нової динамічно-диференційної технології опріснення морської води шляхом комплексної організації процесу опріснення морської води в ході її транспортування на материк; оптимізації використання енергії при опріснюванні за рахунок застосування природних відновлювальних джерел енергії, зокрема енергії сонячного випромінювання та енергії Землі, мінімізації енерговитрат через застосування природної енергії не тільки в процесі випарювання, айв процесі транспортування морської води на континент шляхом динамічної диференціальної обробки морської води з розділенням її на потоки різної функціональності при одночасному використанні всієї площі поверхні каналу з морською водою; максимізація використання сонячної енергії і водного масиву шляхом динамічного безперервного нарощування температурного інгредієнта, а також завдяки оптимальній організації взаємозв'язаної системи каналів для транспортування і опріснення морської води і системи парникової структури при оптимізації конфігурації каналів; максимальному використанню всього обсягу морської води в процесі її примусового транспортування на велику відстань із забезпеченням регулярної або періодичної примусової подачі морської води в канали зі збереженням безперебійного функціонування системи каналів; мінімізації втрат конденсату в структурі його збору по всій довжині каналу при його перетіканні в еквідистантний (рівновіддалений) канал транспортування опрісненої води, що в цілому призводить до значного здешевлення питної води.The technical result consists in increasing the manufacturability of the method due to the creation of a new dynamic-differential technology of seawater desalination through the complex organization of the seawater desalination process during its transportation to the mainland; optimizing the use of energy during desalination due to the use of natural renewable energy sources, in particular the energy of solar radiation and the energy of the Earth, minimizing energy consumption due to the use of natural energy not only in the evaporation process, but also in the process of transporting sea water to the continent by means of dynamic differential treatment of sea water with its separation into flows of different functionality with the simultaneous use of the entire surface area of the channel with sea water; maximization of the use of solar energy and the water mass through dynamic continuous increase of the temperature ingredient, as well as due to the optimal organization of the interconnected system of channels for the transportation and desalination of sea water and the system of the greenhouse structure while optimizing the configuration of the channels; the maximum use of the entire volume of sea water in the process of its forced transportation over a long distance with the provision of regular or periodic forced supply of sea water into the canals while maintaining the uninterrupted functioning of the canal system; minimization of condensate losses in the structure of its collection along the entire length of the channel when it flows into the equidistant (equidistant) desalinated water transportation channel, which in general leads to a significant reduction in the price of drinking water.

Поставлена задача вирішується тим, що в способі опріснення морської води за допомогою сонячної енергії здійснюють організацію сусідніх каналів, один з яких призначений для подачі морської води, а інший - для опрісненої води; обладнання їх керованою системою гідравлічних засобів; створення парникової структури на одному із вказаних каналів для випаровування води і конденсації; створення структури збору опрісненої води, що сполучається з парниковою структурою похилою оболонкою, основа якої занурена в іншому каналі, утворюючи конденсацію охолодженого джерела опрісненої води; обладнання каналу, який пов'язаний з парниковою структурою, стінкою, поглинаючою сонячне випромінювання; застосування каналу для зливу розсолу (морської води, що не випарувалась), концентрацію сонячного опромінення в парниковій структурі, причому в способі згідно з корисною моделлю, опріснення здійснюють безпосередньо в системі взаємозв'язаних еквідистантних, в тому числі паралельних транспортних каналів в динамічно-диференційному режимі як при рівномірному потоці морської води, так і при циклічній зміні рівня наповнення каналу з морською водою по всій довжині взаємозв'язаної системи каналів шляхом перетікання конденсату з каналу для подачі морської води в канал опрісненої води по внутрішній поверхні похилої оболонки, при цьому передбачає включення щонайменше одного додаткового каналу для еквідистантного транспортування декількох потоків опрісненої води, або для еквідистантного транспортування декількох потоків морської води, у тому числі для регулювання концентрації розсолу, або для повернення концентрованого розсолу назад у море чи океан, або для відводу концентрованого розсолу в басейни випарювання солі для видобутку солі, або для перенаправлення морської води для забезпечення можливості чищення каналу від відкладень солі, збирання солі, транспортування солі по каналу механічними пристосуваннями, машинами, комбайнами, інженерними системами, передбачає регулярну або періодичну примусову подачу морської води в канали для утримання морської води із збереженням безперебійного функціонування парникової структури, передбачає організацію парникової структури з можливістю інтенсифікації випаровування; виконання похилої оболонки парникової структури з прозорих, або напівпрозорих, або непрозорих матеріалів, або їх комбінації; організацію поверхні похилої оболонки парникової структури з ухилом щонайменше в одну сторону по напрямній принаймні першого або другого порядку; із збереженням рівномірності утворення потоку опрісненої води шляхом формування зон бо інтенсифікації випаровування і збільшення швидкості кристалізації солі;The task is solved by the fact that in the method of desalination of sea water with the help of solar energy, the organization of adjacent channels is carried out, one of which is intended for the supply of sea water, and the other - for desalinated water; equipping them with a controlled system of hydraulic means; creation of a greenhouse structure on one of the specified channels for water evaporation and condensation; creation of a structure for collecting desalinated water, which is connected to the greenhouse structure by an inclined shell, the base of which is immersed in another channel, forming the condensation of a cooled source of desalinated water; equipment of the channel, which is connected to the greenhouse structure, a wall that absorbs solar radiation; application of a channel for draining brine (sea water that has not evaporated), concentration of solar radiation in the greenhouse structure, and in the method according to a useful model, desalination is carried out directly in a system of interconnected equidistant, including parallel transport channels in a dynamic-differential mode both with a uniform flow of sea water and with a cyclical change in the level of filling the channel with sea water along the entire length of the interconnected system of channels by the flow of condensate from the channel for the supply of sea water into the desalinated water channel along the inner surface of the inclined shell, while providing for the inclusion of at least one additional channel for equidistant transportation of several flows of desalinated water, or for equidistant transportation of several flows of sea water, including for regulating the concentration of brine, or for returning concentrated brine back to the sea or ocean, or for draining concentrated brine into a basin and evaporation of salt for the extraction of salt, or for the redirection of sea water to ensure the possibility of cleaning the channel from salt deposits, collecting salt, transporting salt along the channel by mechanical devices, machines, combines, engineering systems, involves regular or periodic forced feeding of sea water into the channels for retention of sea water while preserving the uninterrupted functioning of the greenhouse structure, provides for the organization of the greenhouse structure with the possibility of intensification of evaporation; execution of the sloping shell of the greenhouse structure from transparent, translucent, or opaque materials, or their combination; organization of the surface of the inclined shell of the greenhouse structure with a slope in at least one direction along the guide of at least the first or second order; while maintaining the uniformity of the desalinated water flow formation by forming zones of intensification of evaporation and increasing the rate of salt crystallization;

формування парникової структури і каналів з морською водою теплопоглинаючим покриттям з великим коефіцієнтом поглинання тепла, а каналу з опрісненою водою - покриттям з великим коефіцієнтом тепловіддачі; з можливістю здійснення конфігурації каналів транспортування-опріснення на обмежених ділянках територій складної форми, відмінної від прямолінійної, переважно зигзагоподібної або спіральної, або комбінованої форми; примусову подачу морської води в канали для утримання морської води здійснюють засобами примусового нагнітання, в тому числі приливними пристроями або системами, або їх комбінацією.forming a greenhouse structure and channels with seawater with a heat-absorbing coating with a high heat absorption coefficient, and a channel with desalinated water with a coating with a high heat transfer coefficient; with the possibility of implementing the configuration of transportation-desalination channels in limited areas of territories with a complex shape, different from a straight line, preferably zigzag or spiral, or a combined shape; forced supply of seawater into channels for holding seawater is carried out by means of forced injection, including tidal devices or systems, or their combination.

Крім того, похила поверхня оболонки має прямолінійний ухил в одну сторону або прямолінійний ухил в дві сторони, або виконана багатогранною або тороподібною; інтенсифікація випаровування в каналі з морською водою або розсолом підігрівається додатковими площинами збору сонячної енергії з подачею тепла в канал за допомогою теплових трубок або концентраторів, або систем сонячних батарей, або систем лінз, або їх комбінацією; інтенсифікація випаровування в каналі з морською водою або розсолом забезпечується розсікачами, або турбулізаторами, або розбризкувачами, або їх комбінацією для збільшення ефективності випаровування; формування зон інтенсифікації випаровування і збільшення швидкості кристалізації солі забезпечується організацією складної форми поперечного перерізу каналу.In addition, the inclined surface of the shell has a rectilinear slope in one direction or a rectilinear slope in two directions, or is made polyhedral or toroidal; intensification of evaporation in a channel with seawater or brine is heated by additional solar energy collection planes with heat input to the channel by means of heat pipes or concentrators, or solar array systems, or lens systems, or a combination thereof; intensification of evaporation in the channel with seawater or brine is provided by splitters, or turbulizers, or sprinklers, or their combination to increase the efficiency of evaporation; the formation of zones of evaporation intensification and an increase in the rate of salt crystallization is ensured by the organization of a complex cross-sectional shape of the channel.

Суть способу пояснюється кресленнями.The essence of the method is explained by drawings.

На фіг. 1 схематично зображено взаємозв'язану систему каналів з морською водою та опрісненою водою, в поперечному перерізі.In fig. 1 schematically depicts an interconnected system of channels with seawater and desalinated water, in a cross section.

На фіг. 2 схематично зображено магістраль підводу морської води в канал, в подовжньому перерізі.In fig. Fig. 2 schematically shows the pipeline of seawater supply to the channel, in a longitudinal section.

На фіг. З схематично зображено конвективний випарювально-конденсаційний потік у взаємозв'язаній системі каналів з парниковою структурою, утвореною випарним каналом, каналом транспортування морської води і каналом збору-транспортування опрісненої води.In fig. The diagram shows the convective evaporation-condensation flow in an interconnected system of channels with a greenhouse structure formed by an evaporation channel, a channel for transporting sea water, and a channel for collecting and transporting desalinated water.

На фіг 4 схематично зображено переміщення конвективного випарювально-Fig. 4 schematically shows the movement of the convective evaporative

Зо конденсаційного потоку в просторі взаємозв'язаної системи каналів.From the condensation flow in the space of the interconnected system of channels.

Позначення на кресленнях: 1 - випарний канал парникової структури, 2 - канал транспортування морської води, 3 - канал збору-транспортування опрісненої води, 4 - нагрівальна стіна, яка забезпечує конвективний потік, що інтенсифікує випар/конденсацію, 5 - похила оболонка, 6 - конвективний випарно-конденсаційний потік, 7 - конденсат, 8 - море, 9 - насос.Designations on the drawings: 1 - evaporation channel of the greenhouse structure, 2 - seawater transportation channel, 3 - desalinated water collection-transportation channel, 4 - heating wall, which provides a convective flow that intensifies evaporation/condensation, 5 - inclined shell, 6 - convective evaporation-condensation flow, 7 - condensate, 8 - sea, 9 - pump.

Існує тісний причинно-наслідковий взаємозв'язок між усією сукупністю суттєвих ознак та заявленим технічним результатом.There is a close cause-and-effect relationship between the entire set of essential features and the declared technical result.

Динамічне опріснення морської води шляхом диференціювання водних потоків дозволяє транспортувати на материк морську воду одночасно з її опрісненням, тобто видобуток питної води суміщений з її транспортуванням, що здешевлює опріснення через оптимізацію системи каналів і наближує питну воду до споживача у найсвіжішому вигляді, оскільки питна вода не застоюється в резервуарах, набуваючи в них затхлого присмаку. Створення парникової структури по типу "теплового ящика" забезпечує конвективний потік, що інтенсифікує випар/конденсацію в процесі переміщення морської води по системі взаємозв'язаних рівновіддалених каналів. Цей зв'язок зумовлений фізичними властивостями фазових переходів води і забезпечується такою організацією каналів, яка утворює цілеспрямований конвективний потік. Інтенсифікація процесу випарювання-конденсації організована комбінованими методами, які включають специфічну структуру і конфігурацію системи каналів, в тому числі тектоніку каналів, зонування інтенсивності випаровування, а також використання концентрованої сонячної енергії і теплової енергії Землі на різних ділянках системи каналів, застосування комплексної фізичної взаємодії структурного компонування каналів та механічного впливу на вміст каналів.Dynamic desalination of sea water by differentiating water flows allows sea water to be transported to the mainland simultaneously with desalination, i.e. extraction of drinking water is combined with its transportation, which makes desalination cheaper due to the optimization of the channel system and brings drinking water closer to the consumer in its freshest form, since drinking water does not stagnate in tanks, acquiring a musty taste in them. The creation of a "heat box" greenhouse structure provides a convective flow that intensifies evaporation/condensation in the process of moving seawater through a system of interconnected equidistant channels. This connection is determined by the physical properties of phase transitions of water and is ensured by such an organization of channels that forms a purposeful convective flow. The intensification of the evaporation-condensation process is organized by combined methods, which include the specific structure and configuration of the channel system, including channel tectonics, zoning of evaporation intensity, as well as the use of concentrated solar energy and the Earth's thermal energy in different areas of the channel system, the use of complex physical interaction of the structural layout channels and mechanical influence on the contents of the channels.

Спосіб полягає в тому, що створюють взаємозв'язану систему сусідніх еквідистантних, в т.ч. паралельних транспортних каналів (фіг. 1, фіг. З, фіг. 4), щонайменше один з яких призначений для подачі морської (мінералізованої, солоної або солонуватої) води 2 і щонайменше один - для опрісненої води 3, обладнання їх засобами гідроподачі 9 та системою керування гідравлічними засобами, наприклад, клапанами, розміщеними в кожному з каналів, та водними воротами, встановленими на вході і виході обох каналів (на фіг. 1-4 не показано). При цьому дно і бічні внутрішні стінки каналів 1 і 2 виконують зачорненими, товщину і теплоізоляційні характеристики бо яких задають лише за умовами мінімізації результуючих теплових втрат. Створюють парникову структуру на одному з цих каналів із забезпеченням різниці температур в системі каналів та зовні для випаровування води і конденсації, випарний канал 1 парникової структури обладнано стінкою, поглинаючою сонячне випромінювання. Система каналів покрита оболонкою з нахиленою поверхнею 5 з прозорого, або напівпрозорого, або непрозорого матеріалу чи їх комбінації. Поверхня оболонки 5 можуть виконувати складної форми з ухилом щонайменше в одну сторону по напрямній принаймні першого або другого порядку, тобто, оболонку 5 щонайменше одною стороною установлюють під кутом до горизонту, відмінним від нуля, (наприклад, 30 градусів) і переважно орієнтують убік прямування сонця. Інші похилі ділянки поверхні оболонки 5 (за наявності) забезпечують спрямованою концентрованою сонячною енергією. Для зменшення втрат опрісненої води доцільно виконувати частину оболонки над каналом З непрозорою.The method consists in creating an interconnected system of neighboring equidistant, including parallel transport channels (Fig. 1, Fig. C, Fig. 4), at least one of which is intended for the supply of sea (mineralized, salty or brackish) water 2 and at least one - for desalinated water 3, their equipment with hydraulic supply means 9 and a system controlling hydraulic means, for example, valves placed in each of the channels and water gates installed at the entrance and exit of both channels (not shown in Fig. 1-4). At the same time, the bottom and side internal walls of channels 1 and 2 are blackened, the thickness and thermal insulation characteristics of which are set only under the conditions of minimizing the resulting heat losses. A greenhouse structure is created on one of these channels to ensure a temperature difference in the system of channels and outside for water evaporation and condensation, evaporation channel 1 of the greenhouse structure is equipped with a wall that absorbs solar radiation. The system of channels is covered with a shell with an inclined surface 5 of transparent, or translucent, or opaque material or their combination. The surface of the shell 5 can be made of a complex shape with a slope in at least one direction along the direction of at least the first or second order, i.e., the shell 5 is set on at least one side at an angle to the horizon other than zero (for example, 30 degrees) and is preferably oriented in the direction of the sun . Other inclined areas of the surface of the shell 5 (if available) provide directed concentrated solar energy. To reduce the loss of desalinated water, it is advisable to make part of the shell above the C channel opaque.

Здійснюють примусову подачу морської води в канали для утримання морської води засобами примусового нагнітання, в тому числі приливними пристроями 9.Forced supply of sea water into channels for holding sea water is carried out by means of forced injection, including tidal devices 9.

Опріснення здійснюють як при рівномірному потоці морської води, так і при циклічній зміні рівня наповнення каналу 2 з морською водою, зумовлену регулярною або періодичною примусовою подачею морської води у взаємозв'язану систему каналів, по всій довжині системи каналів шляхом перетікання конденсату з каналу 2 для подачі морської води в канал З опрісненої води по внутрішній поверхні похилої оболонки 5, яка охолоджується зовнішнім повітрям. Оболонку виготовляють з матеріалу, призначеного для харчової промисловості.Desalination is carried out both with a uniform flow of sea water and with a cyclical change in the level of filling channel 2 with sea water, caused by regular or periodic forced supply of sea water into the interconnected system of channels, along the entire length of the channel system by overflowing condensate from channel 2 for supply sea water into the desalinated water channel along the inner surface of the inclined shell 5, which is cooled by external air. The shell is made of material intended for the food industry.

Величину її поверхні і конструктивні параметри геліотермоперетворюючих засобів визначають таким чином, щоб сонячні промені в найбільшій енергетичній кількості максимально нагрівали технологічні функціональні зони системи каналів та одночасно з цим забезпечувати мінімізацію теплових втрат, включаючи їх променеві компоненти.The size of its surface and the design parameters of the heliothermoconverting means are determined in such a way that the sun's rays in the greatest amount of energy maximally heat the technological functional zones of the channel system and at the same time ensure the minimization of heat losses, including their radiant components.

Сонячна радіація, проникаючи усередину парникової структури 1, прогріває потік морської води, яка на своєму шляху максимально випаровується аж до повного її випарування.Solar radiation, penetrating inside the greenhouse structure 1, heats the flow of sea water, which evaporates as much as possible on its way until its complete evaporation.

Випаровування води здійснюють конвективно, тобто під впливом концентрованої будь-яким способом сонячної енергії, або з додатковою примусовою інтенсифікацією випаровування за допомогою розсікачів, або турбулізаторів, або розбризкувачів, або їх комбінації - для збільшення ефективності випаровування, а також за допомогою додаткового підігріву із боку днища, наприклад, подачею тепла в випарний канал 1 чи одночасно в канали 1 і 2 за допомогою теплових трубок, або відбивачів теплового випромінювання в зону випарування, або концентраторів, або систем сонячних батарей, або систем лінз, або їх комбінації. Крім того, збільшення ефективності випаровування додає теплопоглинаюче покриття каналів 1 і2 з великим коефіцієнтом поглинання тепла, що створює додатковий "парниковий ефект".Evaporation of water is carried out convectively, that is, under the influence of solar energy concentrated in any way, or with additional forced intensification of evaporation with the help of splitters, or turbulators, or sprinklers, or their combination - to increase the efficiency of evaporation, as well as with the help of additional heating from the bottom side , for example, by supplying heat to evaporation channel 1 or simultaneously to channels 1 and 2 using heat pipes, or heat radiation reflectors in the evaporation zone, or concentrators, or solar panel systems, or lens systems, or a combination thereof. In addition, the increase in evaporation efficiency adds a heat-absorbing coating of channels 1 and 2 with a large heat absorption coefficient, which creates an additional "greenhouse effect".

Інтенсифікація випаровування і збільшення швидкості кристалізації солі забезпечується організацією складної форми поперечного перерізу каналу для формування різних зон випаровування для збереження безперебійного функціонування парникової структури. Ці зони використовуються як при рівномірному потоці морської води, так і при циклічній зміні рівня наповнення каналу, дозволяючи зберегти більш рівномірне утворення регульованого потоку прісної води. Формування зон інтенсифікації випаровування і збільшення швидкості кристалізації солі забезпечується організацією складної форми поперечного перерізу каналу.Intensification of evaporation and increase in the speed of salt crystallization is ensured by the organization of a complex cross-sectional shape of the channel to form different evaporation zones to preserve the uninterrupted functioning of the greenhouse structure. These zones are used both with a uniform flow of sea water and with a cyclical change in the channel filling level, allowing to maintain a more uniform formation of a regulated flow of fresh water. The formation of zones of intensification of evaporation and increase in the rate of salt crystallization is ensured by the organization of the complex shape of the cross-section of the channel.

При зіткненні з білош холодною поверхнею оболонки 5 водяна пара конденсується і краплями стікає у канал З для опрісненої води. Температура опрісненої води в каналі З знижується, завдяки обладнанню корпуса каналу З покриттям з великим коефіцієнтом тепловіддачі і більшим заглибленням дна каналу для одночасного використання геотермальної енергії Землі (для кращої теплопередачі стінки виконують переважно з металу).Upon contact with the white cold surface of the shell 5, water vapor condenses and flows in drops into channel C for desalinated water. The temperature of the desalinated water in channel C is reduced due to equipping the body of channel C with a coating with a high coefficient of heat transfer and a deeper depth of the bottom of the channel for the simultaneous use of geothermal energy of the Earth (for better heat transfer, the walls are made mainly of metal).

В залежності від потреб технологічного процесу в способі передбачено включення одного додаткового каналу (або більше - за необхідності) для еквідистантного, в т.ч. паралельного транспортування декількох потоків опрісненої води, або для еквідистантного, в пт.ч. паралельного транспортування декількох потоків морської води, у тому числі для регулювання концентрації розсолу, або для повернення концентрованого розсолу назад у море/океан 8, або для відводу концентрованого розсолу в басейни випарювання солі для видобутку солі, або для перенаправлення морської води для забезпечення можливості чищення каналу від відкладень солі, збирання солі, транспортування солі по каналу механічними пристосуваннями, машинами, комбайнами, інженерними системами. При цьому такі додаткові канали можуть еквідистантно, в т.ч. паралельно супроводжувати транспортний маршрут морської води, тобто канал 2, тільки на його частині.Depending on the needs of the technological process, the method provides for the inclusion of one additional channel (or more - if necessary) for equidistant, including parallel transportation of several streams of desalinated water, or for equidistant, in pt.ch. parallel transport of several streams of seawater, including to regulate the concentration of brine, or to return concentrated brine back to the sea/ocean 8, or to divert concentrated brine to salt evaporation ponds for salt production, or to redirect seawater to enable channel cleaning from salt deposits, salt collection, salt transportation along the channel by mechanical devices, machines, harvesters, and engineering systems. At the same time, such additional channels can equidistantly, including to accompany the transport route of sea water in parallel, i.e. channel 2, only on its part.

Форма каналів (у плані) транспортування-опріснення на обмежених ділянках територій, без необхідності віддаленої транспортування прісної води може бути зигзагоподібної, спіральної та бо іншої складної форми.The shape of channels (in the plan) of transportation-desalination in limited areas of the territory, without the need for distant transportation of fresh water, can be zigzag, spiral, or other complex shapes.

Таким чином, в процесі транспортування на материк морська вода опріснюється, перетікаючи у вигляді конденсату з каналу з морською водою в канал опріснення води по всій довжині каналу під впливом інтегрованого накопиченої сонячної енергії. Отже, опріснення морської води здійснюють у вигляді безперервного диференційного процесу під час транспортування води, а для опріснення використовують всю площу каналу.Thus, in the process of transportation to the mainland, seawater is desalinated, flowing as condensate from the channel with seawater into the water desalination channel along the entire length of the channel under the influence of integrated accumulated solar energy. Therefore, seawater desalination is carried out in the form of a continuous differential process during water transportation, and the entire area of the channel is used for desalination.

Спосіб здійснюють таким чином.The method is carried out as follows.

Попередньо організовують систему взаємозв'язаних каналів. Опріснення відбувається під час транспортування, тобто протягом переміщення потоку в каналі 2 транспортування морської води, під дією сонячного випромінювання за рахунок різниці температур для випаровування морської води в випарному каналі 1, що формує парникову структуру, та постійному збору конденсату в процесі його стікання по похилій поверхні оболонки 5 в канал опріснення води 3, де завдяки енергії Землі відбирається надлишок енергії у конденсату 7. Опріснення відбувається по всій довжині каналу перетіканням конденсату з каналу з солоною морською водою 2 в канал опрісненої води 3. Сонячне випромінювання акумулюється на стінці 4, що має активну чорну поверхню - активатор, та на теплопоглинаючому покритті каналу (на фіг. 1-4 не показано), впливаючи на збільшення різниці температур у випарному каналі 1 і зовнішнім середовищем. Крім того, передбачена додаткова концентрація сонячного випромінювання для посилення ефекту випаровування. Наповнення каналів 2 морською водою здійснюється різними способами, наприклад, водозабірний пристрій може бути виконаний у вигляді струминного, циркуляційного, вакуумного насосу, насосу високого тиску, повітряного ежектора. При застосуванні електричного насосу для його живлення використовують сонячну батарею.A system of interconnected channels is pre-organized. Desalination occurs during transportation, that is, during the movement of the flow in seawater transportation channel 2, under the influence of solar radiation due to the temperature difference for the evaporation of seawater in the evaporation channel 1, which forms a greenhouse structure, and the constant collection of condensate in the process of its flow down the inclined surface shell 5 into the water desalination channel 3, where, due to the energy of the Earth, excess energy is extracted from the condensate 7. Desalination occurs along the entire length of the channel by the overflow of condensate from the salt seawater channel 2 into the desalinated water channel 3. Solar radiation is accumulated on wall 4, which has an active the black surface - the activator, and on the heat-absorbing coating of the channel (not shown in Fig. 1-4), affecting the increase in the temperature difference in the evaporation channel 1 and the external environment. In addition, an additional concentration of solar radiation is provided to enhance the evaporation effect. Filling channels 2 with sea water is carried out in various ways, for example, the water intake device can be made in the form of a jet, circulation, vacuum pump, high pressure pump, air ejector. When using an electric pump, a solar battery is used to power it.

Рекомендованим способом подачі морської води в опріснюючі канали, є приливні насосні станції для забезпечення гідравлічного напору морської води (фіг. 2).The recommended method of supplying sea water to the desalination channels is tidal pumping stations to ensure the hydraulic pressure of sea water (Fig. 2).

Спосіб забезпечується використанням природної енергії, зокрема енергії сонячного випромінювання в процесі транспортування/доставки морської води на континент, одночасно використовуючи площу поверхні каналу з морською водою для випаровування води, а сам канал - для транспортування морської води, причому в процесі такого транспортування на велику відстань вся вода або велика частина води випаровується, а конденсат зібраний на похилій оболонці перетікає в еквідистантний канал транспортування прісної води. Крім того,The method is provided by the use of natural energy, in particular the energy of solar radiation in the process of transporting/delivering sea water to the continent, while simultaneously using the surface area of the channel with sea water for water evaporation, and the channel itself for transporting sea water, and in the process of such long-distance transportation, all the water or a large part of the water evaporates, and the condensate collected on the inclined shell flows into the equidistant freshwater transport channel. In addition,

Зо накоплений розсіл також використовують як акумулятор сонячної енергії.The accumulated brine is also used as a solar energy battery.

Опріснення здійснюють безпосередньо в системі взаємозв'язаних транспортних каналів в динамічно-диференційному режимі, зокрема в процесі транспортування морської води на континент її одночасно розділяють на дистилят і розсіл, при цьому морська вода і розсіл весь час безперервно нарощують температурний інгредієнт під впливом інсоляції та енергетичної інтенсифікації, що здешевлює одержання та транспортування питної води до користувачів. При цьому вартість дистиляту значно нижче вартості його в сучасних установках (0,4 долар/м3), оскільки продуктивність способу визначається не швидкістю прогону морської води через геліюоопріснювач або створенням значних перепадів тиску, як в аналогічних способах опріснення, а площею дзеркала випарювання з розгорнутою вологою поверхнею і використовує тепло з багаторазово збілошених площ за допомогою конвективної теплопередачі. Таким чином, запропонований спосіб є найбільш дешевим процесом опріснення, оскільки при організації зазначеного канального транспортування морської води в жарких кліматичних умовах, то при такій конструкції системи взаємозв'язаних еквідистантних, в т.ч. паралельних каналів отримують фактично "паразитний" процес опріснення без затрат енергії. В результаті отримують потік чистої прісної води в кількості 70-90 9о від потоку прокачуваної морської води, без затрат електричної енергії протягом сотні років експлуатації, а при достатній герметизації каналу з оопрісненою водою можна опріснити в рівновіддалений канал майже всю транспортовану морську воду і паралельно зібрати морську сіль.Desalination is carried out directly in the system of interconnected transport channels in a dynamic differential mode, in particular, in the process of transporting seawater to the continent, it is simultaneously divided into distillate and brine, while seawater and brine constantly increase the temperature ingredient under the influence of insolation and energy intensification , which makes obtaining and transporting drinking water to users cheaper. At the same time, the cost of the distillate is significantly lower than its cost in modern installations ($0.4/m3), since the productivity of the method is determined not by the speed of seawater passing through the helium desalinator or by the creation of significant pressure drops, as in similar desalination methods, but by the area of the evaporation mirror with expanded moisture the surface and uses heat from repeatedly thickened areas with the help of convective heat transfer. Thus, the proposed method is the cheapest process of desalination, because when organizing the mentioned channel transportation of sea water in hot climatic conditions, then with such a design of a system of interconnected equidistant, incl. of parallel channels actually receive a "parasitic" process of desalination without energy expenditure. As a result, a flow of clean fresh water is obtained in the amount of 70-90% of the flow of pumped seawater, without the expenditure of electrical energy for hundreds of years of operation, and with sufficient sealing of the channel with desalinated water, it is possible to desalinize almost all transported seawater in an equidistant channel and collect seawater in parallel salt.

Застосування даної конструкції дозволить скоротити енергетичні витрати на вирішення питання дефіциту питної води, забезпечить високу продуктивність способу та сприятиме економічному розвитку регіону. Конденсаційне опріснення забезпечує високу ступінь опріснення води, що дає можливість використання її для зрошення без загрози засолення грунту.The use of this design will allow to reduce energy costs to solve the issue of drinking water shortage, ensure high productivity of the method and contribute to the economic development of the region. Condensation desalination provides a high degree of water desalination, which makes it possible to use it for irrigation without the threat of soil salinization.

Claims (5)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІUSEFUL MODEL FORMULA 1. Диференційний спосіб опріснення морської води в каналах за допомогою сонячної енергії, що включає організацію сусідніх каналів, один з яких призначений для подачі морської води, а інший - для опрісненої води; обладнання їх керованою системою гідравлічних засобів, розміщених в каналах; створення парникової структури на одному із вказаних каналів для бо випаровування води і конденсації; створення структури збору опрісненої води, що з парниковою (с;1. Differential method of seawater desalination in canals using solar energy, which includes the organization of adjacent canals, one of which is intended for supplying seawater, and the other for desalinated water; equipping them with a controlled system of hydraulic means placed in the channels; creation of a greenhouse structure on one of the specified channels for water evaporation and condensation; creation of a desalinated water collection structure with a greenhouse (c; структурою сполучається похилою оболонкою, основа якої занурена в іншому каналі, утворюючи конденсацію охолодженого джерела опрісненої води; обладнання каналу, який пов'язаний з парниковою структурою, стінкою, поглинаючою сонячне випромінювання; застосування каналу для зливу розсолу; концентрацію сонячного опромінення в парниковій структурі, який відрізняється тим, що опріснення здійснюють безпосередньо в системі взаємозв'язаних еквідистантних транспортних каналів в динамічно-диференційному режимі як при рівномірному потоці морської води, так і при циклічній зміні рівня наповнення каналу з морською водою по всій довжині взаємозв'язаної системи еквідистантних каналів шляхом перетікання конденсату з каналу для подачі морської води в канал опрісненої води по внутрішній поверхні похилої оболонки, при цьому передбачено включення щонайменше одного додаткового каналу для еквідистантного транспортування декількох потоків опрісненої води або для еквідистантного транспортування декількох потоків морської води, у тому числі для регулювання концентрації розсолу, або для повернення концентрованого розсолу назад у джерело морської води, або для відводу концентрованого розсолу в басейни випарювання солі для видобутку солі, або для перенаправлення морської води для забезпечення можливості чищення каналу від відкладень солі, збирання солі, транспортування солі по каналу механічними пристосуваннями, машинами, комбайнами, інженерними системами; окрім того, спосіб передбачає регулярну або періодичну примусову подачу морської води в канали для утримання морської води із збереженням безперебійного функціонування парникової структури; передбачає організацію парникової структури з можливістю інтенсифікації випаровування; виконання похилої оболонки парникової структури з прозорих, або напівпрозорих, або непрозорих матеріалів, або їх комбінації; організацію поверхні похилої оболонки парникової структури з ухилом щонайменше в одну сторону по напрямній принаймні першого або другого порядку; із збереженням рівномірності утворення потоку опрісненої води шляхом формування зон інтенсифікації випаровування і збільшення швидкості кристалізації солі; формування парникової структури і каналів з морською водою теплопоглинаючим покриттям з великим коефіцієнтом поглинання тепла, а каналу з опрісненою водою - покриттям 3 великим коефіцієнтом тепловіддачі; з можливістю здійснення конфігурації каналів транспортування- опріснення на обмежених ділянках територій складної форми, відмінної від прямолінійної, Зо переважно зигзагоподібної або спіральної, або комбінованої форми; примусову подачу морської води в канали для утримання морської води здійснюють засобами примусового нагнітання, в тому числі приливними пристроями або системами, або їх комбінацією.the structure is connected by an inclined shell, the base of which is immersed in another channel, forming the condensation of a cooled source of desalinated water; equipment of the channel, which is connected to the greenhouse structure, a wall that absorbs solar radiation; application of a channel for draining brine; the concentration of solar radiation in the greenhouse structure, which is distinguished by the fact that desalination is carried out directly in the system of interconnected equidistant transport channels in a dynamic-differential mode both with a uniform flow of seawater and with a cyclical change in the level of filling the channel with seawater along the entire length of the interconnections of the system of equidistant channels by flowing condensate from the channel for the supply of sea water to the desalinated water channel along the inner surface of the inclined shell, while providing for the inclusion of at least one additional channel for the equidistant transportation of several streams of desalinated water or for the equidistant transportation of several streams of seawater, including including to regulate the concentration of brine, or to return concentrated brine back to the source of seawater, or to divert concentrated brine to salt evaporation ponds for salt production, or to redirect seawater to provide mo the difficulty of cleaning the canal from salt deposits, collecting salt, transporting salt along the canal with mechanical devices, machines, harvesters, and engineering systems; in addition, the method involves the regular or periodic forced supply of seawater into channels to retain seawater while maintaining the uninterrupted functioning of the greenhouse structure; provides for the organization of a greenhouse structure with the possibility of intensification of evaporation; execution of the sloping shell of the greenhouse structure from transparent, translucent, or opaque materials, or their combination; organization of the surface of the inclined shell of the greenhouse structure with a slope in at least one direction along the guide of at least the first or second order; while maintaining the uniformity of the desalinated water flow by forming zones of evaporation intensification and increasing the rate of salt crystallization; forming a greenhouse structure and channels with seawater with a heat-absorbing coating with a high heat absorption coefficient, and a channel with desalinated water with a coating of 3 with a high heat transfer coefficient; with the possibility of carrying out the configuration of transportation-desalination channels in limited areas of the territories of a complex shape, different from a straight line, or mainly zigzag or spiral, or a combined shape; forced supply of seawater into channels for holding seawater is carried out by means of forced injection, including tidal devices or systems, or their combination. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що похилу поверхню оболонки виконують з прямолінійним ухилом в одну сторону або прямолінійним ухилом в дві сторони, або похилу поверхню оболонки виконують багатогранною або тороподібною.2. The method according to claim 1, which differs in that the inclined surface of the shell is made with a rectilinear slope in one direction or a rectilinear slope in two directions, or the inclined surface of the shell is made polyhedral or toroidal. 3. Спосіб за будь-яким з пп. 1-2, який відрізняється тим, що інтенсифікація випаровування в каналі з морською водою або розсолом підігрівається додатковими площинами збору сонячної енергії з подачею тепла в канал за допомогою теплових трубок або концентраторів, або систем сонячних батарей, або систем лінз, або їх комбінацією.3. The method according to any of claims 1-2, which is characterized by the fact that the intensification of evaporation in the channel with sea water or brine is heated by additional solar energy collection planes with heat supply to the channel using heat pipes or concentrators, or solar battery systems, or lens systems, or their combination. 4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що інтенсифікація випаровування в каналі з морською водою або розсолом забезпечується розсікачами або турбулізаторами, або розбризкувачами, або їх комбінацією для збільшення ефективності випаровування.4. The method according to any one of claims 1-3, which is characterized in that the intensification of evaporation in the channel with sea water or brine is provided by cutters or turbulators, or sprinklers, or their combination to increase the efficiency of evaporation. 5. Спосіб за будь-яким з пп. 1-4, який відрізняється тим, що формування зон інтенсифікації випаровування і збільшення швидкості кристалізації солі забезпечується організацією складної форми поперечного перерізу каналу.5. The method according to any of claims 1-4, which is characterized by the fact that the formation of zones of intensification of evaporation and an increase in the rate of salt crystallization is ensured by the organization of a complex cross-sectional shape of the channel. «ЇЇ» вк б ся "ц ще я я Ко ХО ой Ка ОК ее я з - Я і ц на М ейтнн г: с Же ос, Де шо Бл 7 й дн Ше я шен в нн и К. яко трі ни. 7 55 8 29 і ши й ; сан ПЛ а Я ; рот ре Ка п МА итюєє кова до Пн, і г я хх дк що у ту -о СВ ш шт ТК ТТ у де с ролоклкннонносн ВВ ВВВ г. 2 і Е: цк р, чко з Й кьня як Пн, ко -- ! ОК ж со т а ри: ШИ -- х: Е з ж ния й г м ж Як в. КО й т вдших ши ще ек з вч и и ЧО о р й чо пе | ні се. ій ЕІ й ше й я они бе Лв я ко 7 й а Я й шо ка - в й й і К й й і З й чи. 3 и перен --"HER" vk b sia "ts sche ia ia Ko HO oy Ka OK ee ia z - I i ts na M eitnn g: s Zhe os, De sho Bl 7 y dn She ia shen v nn y K. as tri ny. 7 55 8 29 i shi y ; san PL a I ; rot re Ka p MA ityuee kova to Pn, and g i xx dk that u tu -o SV sh sh TK TT u de s roloklknnonnosn BBVBB g. 2 and E: tsk r, chko z Y knya as Pn, ko -- ! OK j so t a ry: SHY -- x: E z z zhnia y g m zh As v. KO and t ddshikh shi still ek z vy h i i CHO o r y cho pe | ni se. ii EI i she i i they be Lv i ko 7 i a I i sho ka - v i i i K i i i Z i chi. 3 i peren -- Е. й в З ох Тож т о /4 Ша 9 АE. and in Z oh Tozh t o /4 Sha 9 A Фіг. йFig. and
UAU201510534U 2015-10-28 2015-10-28 DIFFERENTIAL METHOD OF SEA WATER DESIGNATION IN CHANNELS WITH THE HELP OF SOLAR ENERGY UA108882U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201510534U UA108882U (en) 2015-10-28 2015-10-28 DIFFERENTIAL METHOD OF SEA WATER DESIGNATION IN CHANNELS WITH THE HELP OF SOLAR ENERGY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201510534U UA108882U (en) 2015-10-28 2015-10-28 DIFFERENTIAL METHOD OF SEA WATER DESIGNATION IN CHANNELS WITH THE HELP OF SOLAR ENERGY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA108882U true UA108882U (en) 2016-08-10

Family

ID=56707179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201510534U UA108882U (en) 2015-10-28 2015-10-28 DIFFERENTIAL METHOD OF SEA WATER DESIGNATION IN CHANNELS WITH THE HELP OF SOLAR ENERGY

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA108882U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abujazar et al. The effects of design parameters on productivity performance of a solar still for seawater desalination: A review
Kalogirou Seawater desalination using renewable energy sources
Kumar et al. Solar stills system design: A review
Khoshrou et al. New opportunities in mass and energy consumption of the Multi-Stage Flash Distillation type of brackish water desalination process
Naim et al. Non-conventional solar stills Part 1. Non-conventional solar stills with charcoal particles as absorber medium
Kalogirou Survey of solar desalination systems and system selection
A. E et al. Different parameter and technique affecting the rate of evaporation on active solar still-a review
AT404467B (en) METHOD OF WATER EVAPORATION BY EVAPORATION FROM SOLAR ENERGY
US6116034A (en) System for producing fresh water from atmospheric air
CN105129891A (en) Solar seawater desalination device and method based on light-absorbing boiling
CN204873910U (en) Solar seawater desalination device based on extinction boiling
US10814245B2 (en) Solar still apparatus
US20160060136A1 (en) Solar Still System And Related Water Transportation Apparatus
CN104828890A (en) Sun-drying type seawater desalination device having active condensation function and method
Deniz Solar-powered desalination
CN102639444A (en) Desalination apparatus, a module for use in a desalination apparatus, and a method of desalinating a saline water source
Bourouni et al. Application of geothermal energy for brackish water desalination in the south of Tunisia
RU2655892C1 (en) Solar pool-type desalter
UA108882U (en) DIFFERENTIAL METHOD OF SEA WATER DESIGNATION IN CHANNELS WITH THE HELP OF SOLAR ENERGY
CN203229397U (en) Solar seawater desalting device
Nema et al. A novel solar desalination system based on an evacuated tube collective condenser heat pipe solar collector: a thermo-economic and environmental analysis
Chaibi et al. Solar thermal processes: A review of solar thermal energy technologies for water desalination
WO2014172859A1 (en) Solar sea water desalinating apparatus
Ullah et al. An overview of solar thermal desalination technologies
Mahmoud Enhancement of solar desalination by humidification-dehumidification technique