SE461213B - Anordning foer avsaltning medelst solenergi - Google Patents

Description

461 215 2 liga. Uriftsmüssigt elimineras nackñelsvne när det fäller kände solar-stills-flnläggningar genom att öka tflmneratnren i rännan medelst dels återvinning av kondenreríngsvärnet vid förfingrinrs~ procersen, dels även genom ökad tenpnratnrdifferens mellan *npsn och kondennurinfisvtorna och =lut!iunn även med en i avsaltnivns_ anläggninfien anordnad möjiifihet ätt anordn~ en eller Flera nnewlar som tittar solinstrålniflgen mot rännan och därigenom ökar mñnrden solenergi som påverkar saltvattnet l vännflr per ytenhet räknat, vilket i sin tur betydligt ÖVHP den totala sötvattensprofinktíonen.

Detta har enligt Förelirnnnde npnfírninq åntsd“onmits gsnqm att integrera och ”ombinera avsal!ninnnanläggni*ren med lämpliga solfångare, där både solfñngeren och avsalLnin~nanorJninfiun "Fr- digställs och unprnllas vid tillverkniflpon n* bnhïner och utvullas efter transport pi önskad nlsts. Avsaltningsdelen hentlr av en vätsketät ränna av flevibelt materiel, företrädesvis av tunn avsni- duk av lëmnlig kvalitet. Wännan är bigad runt om på ett Från Pir- packningstekniken känt sätt, varvid de hiflade linjerna möjliggör att sidostvckena resas i vertikal riktning efter att Gen ursnvnng- ligen plana och pl hobiner noprullade vännen utrulles på plats.

En för förelißßände upp?inning företrädesvis lämplig solener- giabsorbator visas i den svenska patentansökan nr 87064395 "tol- värmeahsorberande anordning". “enna tvp av absovbatoy är term0_ dynamiskt särskilt lämplig ooh består av flexibla komponenter, vilken följ-ktligen analogt med avsaltninrsanordninyen ntrullas på plats. Absorbatorn består av ovanlinnande saltbestñndig tunn metallfolie och underliggande gnmmiduk, Förenade nedelst vulka- niseringsprocessen sinsemellan, varvid kanaler för vätska nppntir.

Absorbatorns övre tunna melall"olie möjlšggör en i det närmaste fullrtändig värmetransmission av all slags värme vid termodynfi- niska processer. Rännan placeras Pövntrñdesvis nl så sätt att ”en helt fller delvis avskärnsr absnrbatorn Prfln solinstrïlningen genom att vila på distenselemcnt ovanpå absorbatorn. På detta nätt upnstår ett spaltutrymme mellan rännans bottendcl och abeorbatorns överdel.

Både rännan och absorhatorn är Helt tätt innevlutna och skills från omgivningen och bildar det s.k. indunstn1nfsut"ymnet, där För- ångning av det i rñnnnn upnvñrwfla saltvattnet skor, vilket möj!1y- görs genom att en eller flera väp¿nr som utgör innenlutningen ut- ”örs av för solinstrfilninnen geno~skin1igt material. Vidare kan - 46": 215 en del av inneslutninsen för absorbatorn och rännan Företrädesvif utnyttjas som solinstrålningsspegel, som ökar koncentrationen av solstrålarna på det 5 rännan befintliga saltvattnct. lndunetnings- utrymmet är avskilt från omgivningen och omsluter rnnnan helt tätt.

Helen eller delar av detta utrymoe är dessutom ”ñretrëfesvis vnr~e_ isolerade.

En för öde och avlägsna platser mvcket fivnnsan fördel nnnnâs enligt uppfinningen fiennm att sawtlina_komponenter som ingår ü avsaltninßsanordningen tillverkas i Fabriker av naterial som kan upprullas pa bobiner. Wfter Transport k~n den komolettv anlñyp- ningen utrullas pl plwts och är genast Pñrdig för nroduktion av sötvatten, vilket underlättar anhringandet av avsaltningsanord- ningen på bl.a. öde stränder och nlatser, ePtersom man därigenom undviker upnförandet av byggnader o.dyl. För avsaltninnsänflanål.

Anordningen enligt föreliggande upntinnínfl producerar sötvatten 'nå följande sätt: Uet kalla från havet numpade saltvattnet pnwpas först in i le- del som ligger under rännan och kan företrädesvis utgöras av absor- batorn enligt den i ansökan tidigare nämnda svenska patentansökon nr 82064395- Saltvattnet nasserar först absorbfiiorn, varefter det inkommer i rännan, där det värms av solenergi och där saltvattnet partiellt eller alternativt helt förångar. logen kondenseras mot absorbatorns överdel, som innesluter det från havet inkommande kallare saltvattnet. Son tidigare nämnts är alla sidor som omslu- ter både vännen och absorbatorn vnrmeisolerade. T inneslutningen besitter absorbatorns övre del en kallare yta. där huvuddelen av kondenserínfen av ånnan sker, och son förorsakar tryckfall utmed absorbatorns kallare yta, som i sin tur ökar tillpörseln av dnqa till denna yta. Samtidigt tillvnratas i det närmaste helt förñnr- ningsvörmet genom konflenseringen av ånga mot abeorbntorn, där detza i sin tur förorsakar en temperaturförhöjninn av det inkommande salt- vattnet i absorbatorn.Genom kondensationen erhålls nu sötvatten, som samlas ovanpå absorbatorns överdel, som i sin tur bildar bottenflel för en sötvattensränna, varifrån sötvatten kan vidarebefordras. “en föredragna absorbatorn enligt sv. pat.ans. nr 8?O64%95 är särskilt lämplig, då kondensering av ånga sker mot en meta1lFolie, varvid värmeledningen mellan det kallare saltvattnet och den varwa~e ânpan är i det närmaste maximal. Solenervin, som värmer saltvatt“ t i 461 215 rännan överförs i sin tur till den avs“ärmade ahnorbatorn genom förångnings-kondenserings-nrocessen. Solvärmeahsorhatorn enlirt sv. pat. ans. nrB2064395 är avsedd som solvärmeahsorbator i nol~ Fångaren.

I avsaltningsanlärgninnen enlint Pörelirfianfle upnPinning används denna företräflesvis som värneväxlare, dä” solenergi nyttjas indirekt genom förënaninps-konflenserinvu-vrflcensen.

Genom kondensering av ångan mot ahsnrbatorn återtas i *et nflr- maste all förånnningsvärme, vilket ökar anläqgninfiens vertninrn- grad med faktor 1,5-2 enlizt preliminära beräkningar. ïom tänt är bär ett visst överskott av saltvattenmänf^en Vínflas Som fiatao in i rännnn 1 förhlllanfle till flen mängd sötvatten, som nroflnce- ras tör att koncentrationen av snltvattnet ej sta bli för sto» och därigenom hämnande För förånnninQen.av naltvaitnet. iver- skottet. eller den n.k. brine, släpps åter ut i havvt. lnnan ñetta sker kan en lämplig värmevävlure anorånas mellan abnorha~ torn och saltvattenrännan för återvin"ing av brino-värme. fiñri- genom förbättras vtterliaare vervnivnsnriåen för anlägyninwen. Én del av inneslutnínpen för abuorbatorn och saltvattenrännan kan utnyttjas för att rePloktera so'ntrålarna mot naltvetten~ '7 rännan, varvid solinstrñlningen per m exponernd fialtvattenvta i rännan ökar. Därigenom ökfir också sötvattensproflnktionen n* grund av ökad temperatnr p% saltvattnet i rännnn. Värweinoler- ingen som omsluter anläggningen är Företräflesvin ano~nnad yenow dubbla värnar utmed kanterna, sinsemellan tätt aislutna, som fylls ned luft efter utrullning på plats.

Denna typ av värmeioolering med inncsluten luft är att föredra på grunfl av att värmeisoleringen tillkommer först efter utrullningen, vilket medtör att alla fielar som omsluter influnnt- ningsutrymmet upprnllas på bobiner För trwnsport och anbringning på plats med luften evakuerad mellan Fe dubbla vägfiarna. Wäriqe- nom upptar hela influnstninnsutrymmet genom sin ringa tjocklek mycket liten plate och utrymme i rafliell riktning räknat vid upnrullning på bobiner. Efter ntrullníng på nlnts pumpas luft in mellan indunstningsntrvmmets Huhbla väggar, varvid dessa väggar stadgas och Pörstvvas utöver att inluwntníngsntrvmmet effektivt värneisoleras genon sanfla Ätnärfi. - 461 215 Den för solinstrålningen genomskinliga Helen av inåunstnings- utrymmet kan företräflesvis utfñras av äubble,genownkínliga, värme- bestänñiga plastfolíer med distunnmuteriul sinsemellan, såsom fiet visas enligt det svenska patentet nr 77l4540-8. Henna typ av fe- nnmskinlint täckflaterial är b%àe vnrmeisolerande och kan analont med övriga í avsaltníngsanordninflen ingåenñe konnonenter utvullas från bobiner direkt på önskad nlats.

Preliminära termodynamíska beräkningar kan namoanfattan så att vid en solinstrfilníng på l kW/m2 solnpnvürmd vaïtenvta i rün~ nan erhålls en effekt på 1848 kcal/h "ördelad ni åiflekt in:tr*lning, Återvinning av förångningsvärme fieunm kgndennering Samf riktad kon- centration av solínstrålningen. fiamnanlagda "örlunter beräknas till ca 1/5 av den totala disponibla energin, vilket möjliggör en produk- tion på 1,6-2 liter sötvatten per varje för sollnftrålning eznnnerad m2 vattenyta i rännan, räknat ner timme. l Pörhlllande till de *ända solar-ntills-ínstallationerna innebär detta en övnlnn av sötvattens- proêuktionen med faktor 2-5. Henna Förbättring = ko^hination Wen ett integrerat system fär tíllverkninn, trnnnnnrt och anbrin-unfie nå plate för alla komponenter son ingår i nvsaltnivg«anläyg~iHren ger ett syn- nerligen lågt totalt pris ”ör anläggningen. lnom ramen av Föreliggande vnnflnninfi kan ytterligare Förenk- linpar som gäller skötsel av avnnltnïnnsnnorflninflen &st~dkommas nonnm att inkomnande saltvatten, som först narserar absonbatorn och därefter leds in i rännan, ersätts Hefi en rluten, inuti absorbatorn cirm1Nafi ande krets av sötvatten, som upntar allt knnflenserinfiwvürwet och le*er detsamma till en värneväxlare, där Hetta värme avges till Het inkom- mande saltvattnet, som åärigenom Pörvärms innan detta saltvatten leds in i rännan, där upnvärmningen av saltvattnnt ”nrt~ätter genom onlin- strålningen. Härigenom undviks en erPorderlip nomqrann filtrering av Het inkommande saltvattnet, som alltid är bemängt med smånartiklar. såsom snäckor, alger etc., vilka annars skulle Pnstnß inuti absorbe- torn, som nr besvärligare att rengöra efter en tiñs drift än den önnna rännan är. Sagda sötvattenskrets medPör att behovet av filtrerinrs- anordningar för det inkommande saltvattnet minskar avsevärt och kan vara av enklaste slag. lnligt preliminär lämplighetsbeöömninfi kom- mer rännorna inuti indunntninfisutrymmet att vara 0,6 m breda och 20 m långa. __.- , ._____........_. _....:.___:._..:. 461 213 6 Vid rengöring kan kännan 1 dragas ur indunftníngsutrymmet genom öpnnande av ínñunstnínnsutrymmets gavlar, e?tersom rännan vilar på åístenselement ovanför absorbatorn medelst på rännan fastsatta rep, varefter rengöring av rännan kan ske genom mycket enkla åtgärder och med liten tiflnförluet.

Vnofinningen ska fydligfiörus närmare under hänvisning t*11 bifogade ritningar med figurer, som visar exenoeï på använ"nínF av unnfinningen, fiär Wíg. 1 visar en nlan Pïexihel rinna i ntruïlat skick, sedd upnifrån.

Fig. 2 visar samwa ränna i perspekLiv 1 fñvfiift s%íc“ efter resningen av sidoväpgarna.

Pig. 3 visar ett tvärsnitt av avsaïtninnnanorñnivgen.

Wig. 4 visar ett längdtvärsnitt av avsnïtningsanorfinirïen.

Wig_ 5 visar en schemutísk vy ovaní?rån av rännan och undcrf líagande absorbator med skild nötvaLtens%rets.

I fig. l är l en av flexibelt material utförd remsa, indu1ad med Fyra stycken ytterPä1t 2, 1, 4 och 5, fiom fiennw higninnnïfn- jerna 7,fi,9 och 10 delwr remsans 1 flittenfäït 6 från ytterfälten 2,3,4 och 5, Remsan 1 ?örses vi? alïa fiw hörnen med hi7nin~s- linjerna 11,1?,13,14,15,16,17,1R,19,2O,?1 och 9°, now hiïflar remsans 1 hörnfält ?3,24,?5 och 26, som dessutom är Pöreeida med varsitt 2 hål 27,?8,2Q,30,51,ï?,¶ï och 34. Vidare är refisane 1 fält 2 och 4 försefifia mefi hmïen 25,ï6,Z7,3R,39,40,41 och 42.Ytte*- fälten 2,3,4 och 5 ä* flessntom Pñrneflda ned hålen 4ï,44,45 och 46.

Wemsan 1 är dessutom ”örseñd me" rhren 47 och 49, non är tätt aw- sïutna vid remsan 1 och komwuninerar nefi remran vin hålen 49 och 50.

Wiß, 2 visar rännan i Färñivt sPick me? vertïFa1t Penta vfififlfir 1 perspehtiv.

I fig. 2 är rännan 1 förse”å me? vevtiknïa vägnar sow vnhwvarar ytterfälten 2,3,4 och 5 í fin. 1 och som genom víkning utmed biz- linierna 7,8,9 och 10 1 fig. 1 bringas í vertikal ställning. Tam- tifiigt viks hörnorna på rhnnafi 1 inåt utmed bigïinjerna 11,1?,l5, 14,15,16,17,l8,19,20,?1 och ?? enïígt fíg. 1 och ”läns och knytas ihop neñ repen 5],52,5} och 54, som lönev genom håïen °7,9ß,”Q,30, 3l,52,33 och 34 enlirt fifl. 1 och *esfiutom flennm h51en 41,44,45 och 46. 461 215 De vertikala Si*0vfinHarna 2.3.4 och 5 hålls 1 nnwrntt vartikul ställning av repen 55,56,57 och 58 via hålen 35,36,%7,ïß,í9,40,41 och 42.

Saltvattnets inlopn sker genom rör och hål 43 och 49 och utlopp genom rör 47 Och 50 enligt Pig. 1, vilka nämnda åtgärder efter utrullning på plats bidrar till att rännan l är helt vätska- tät.

I fig. 3 visas en gumniëuk 59, son dels vilar på Ren utjämnade marken 60 och êels är upnfitvikt i vinkel 1 förhållande till Gen del av gumníñuken 59, som vïlar på maflken 60 oflfi hålls upprätt ev ett vinklat i marken ínkört stag 61, sow förs genom ett hå* 1 duken 59 och hålls på nlats av två lika "lítsade muwwí““etsar 62. PÅ gumßí- duken 59 är genom vulkaniserinu utmefl kanterna Pästa"e gumwífiukavna 63 och 64, varigenom ett tätt utwymme för trvcklflft 65 och 66 unn- står. Gumniduk 63 nå motsatta sidan hålls Honrätt av ett 1 Pavven inkört steg 67 medelst 3 slltsade gnwwíkutsar 68, som likaså fixe- rar gumnidukarna 59 och 63. På gumflíñuken 63 är dessutom renom vulkaniseringen fastsatt en metallfolíe 69 utmed kanterna och utmed längsgående parallella linjer, varvid kanalerna 70,7l,72 och 73 för vätska uppstår. På metall“olien 69 är Hístanfielementen 74,75, 76 och 77 anbríngade i foto av kapwde nummírñrsbïtar. På flistanselcwcnten 74,75,76 och 77 vilar rännan 1 enlíat Fig. 2. Uärígenon uopstïr ett spaltutrymme 78 mellan rännan 1 och metallfolien 69. På gumnifluken 59 är övre och nedre de!en genom tiñi"are beorövad metod medelst häftapnarat tätt finwluten värmebestándig och genomskinlig nlustfolíc 79 tätt fastsatt. Genom att de icke v*safie gavlavna l tig, 3 avtä- tas nt analogt sätt upnstår ett ínflunsfninfisutrymme an, Här flet nuv- hettañe saltvattnet 81 i rännan 1 ?ör§nras och i huvuflsak kon enoerac mot metallyolíe 69, som kyls av den kallare v»tnhan l kanalerna 70, 71,72 och 73, varvífl sötvatten 8” ovan”ör mætallPo1íe 69 bilflns, som sedan omgående vidarebefordras. “etta möiligañrs xenon att metfilïfolien 69 och den i båda änflar upnätvikta gummfiduken 59 bildar en »änna Pay sötvattnet 82.

Tryokluften now nuwpas i nellvnnttvmmet 65 och 66 bibrinran utrymmet 65 och 66 på känt rätt via ett ror ned avstänqfiínfisflöjlir- het son för tyñlifihuts skull oj visas i Fin. 3. Steg 61 gcnomPövs dessutom genom ögla 61a, Fäntafl nå fiummifluken 59. 461 213 För att årtañkomma pofl reflexPñvwñyu för uo*str5larna kan guwmiñukens_64 ävve del färgas eller alt. belägnas med tunn korrosionsbestänoig netoll?olie. folntrfiluvnfl ivdliggörs we* linjer Pñrsedda meü ßilar, now reP1ekteras via gnwwiënken 64 mot i rännan 1 befintligt saltvatten Hl, Son likasl värms av fiirektinntrfilning. I fin. 3 visas med romerska siffror I och II möjligheten att fälla ner gnmwidukens 59 övre del och gH"m1- öukßn 64 vid Oväfler, varvid TI renresenterar fle~sa i nedfällt läge neñ streckaöe linjer, Här gH*flifinVfirna SG och 64 först lossas från stng 61. Vid läge Il fiinskws dessutom vifldflnret och ett fullgott skydd får avsaltningsanläfifininfinn erhållq. vid neflfällningen i läge IT viks pl~ntPolien 79 inåt.

I fig. 4 pumpas saltvaëtnet Prfin havet via lelninq H5 och medelst pump 84 sant via en schemntiskt ritad vfivfieväxlflre 85 och vidare via ledning 86 i kanalerna 70,7l,72 och 73 enligt fig. 3, som bildas nellfin met-llfolíen 69 och gumflifiulen 63.

Härifrån rinner saltvattnet 81 via leñnin: 87 in i rännan 1 och vidare flärifrfin pl grund av hñjñskillnaflen via leflning 88 in i vnrmeväxlaren 85, som töms via leflning 93.

I fig. 4 visas viflare analogt mefl Fig. 3 gnmnifluk 50 och 63, som tillsammans bildar trvckluftutrymmet 65 och som vilar på marken 60. Vidare visas ett fintal ñintanselomflnt i längd- riktning, av vilka flet första renresenteran av distnnselement 74.

På dessa element vilar rännan l, varvid spaltut"vmnct 78 nnnstfir.

Distanselementen är så anordnade att innan från det upnvhrwfia saltvattnet 81 i rännan 1 ej hiwfiran att konñevnera mot neznll- folie 69, där sötvatten 8? samlas och vifla"ehe°ordras meflelßt rör 89 och pump G0. Vidare visar fig. 4 plastfolie 91 och 92, som medelst HäPtníng fästes mot vavlarna och bidrar till att ín^unstnín3sutrym¶et G0 helt avskils Från omgivningen. Étt an- tal stag 61 håller den visade gnmniduken 64 och den icke visa de gummiduken 59 med tillhöranie trvcklufltsutrymwe 69 upprätt.

I fig. 5 är lednifiñen H3 kopnlañ till numn 84, som pumpar saltvatten i en schematiskt ritad värwevävlare 85 analogt med fig. 4 samt via ledning 94 in 1 rännan l och ñäreFter ut frïn rännan 1 via ledning G5. Wen under rflnnan l med str~ckade lin- jer frafiställfla absovbatorn, bert%enfle av gnnwiñuk 63 och metall- m» 1/ n *#0 I ¿ A7 IQ folie 69 är fylld mefl sötvatten som cirkulerar via ledning Û6 och nump 97 och avger värme till värmeväxlaren 85, där saltvatt- net förvärms innan Get via ïeflninß 94 förs in 1 fñnnan 1.

Claims (10)

461 213 - fi* PATENTKRAV

1. Transportabel anordning för framställning av sötvatten genom avsaltning av saltvatten medelst solenergi, vilken an- ordning innefattar ett indunstningsutrymme (80) bestående av en inneslutning med åtminstone ett för solstrålningen genom- skinligt parti (79), en innanför inneslutningen (80) anordnad ränna (1) för saltvattnet som bestràlas direkt och/eller indi- rekt av solstrålningen genom nämnda genomskinliga parti (79) för föràngning av saltvattnet samt en uppsamlingsränna (82) för sötvattnet, k ä n n e t e c k n a d av att saltvatten- rännan (1) är anbragd horisontellt på avstånd från inneslut- níngens (80) botten (59) och vilar via distanselement (7H-77) på en absorbator (63,69) för solenergien som bildar inneslut- ningens botten, varvid absorbatorn innefattar kanaler (70-73) för vätska för kylning och kondensering av ångan mot absorba- torn och varvid sötvattenrännan (82) är anordnad att uppsamla det på absorbatorn kondenserade sötvattnet och vätskan i absorbatorn (63,69) ligger i en sluten krets, som upptar kondensationsvärmen, som avges till det inkommande saltvattnet.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att saltvattenrännan (1) består av en av flexibelt material utförd plan remsa, som är indelad i ett bottenparti samt fyra stycken sidofält (2-5), vilka senare är uppvikta mot botten- partiet och vätsketätt förankrade vid varandra.

3. Anordning enligt något av kraven 1 och 2, k ä n n e - t e c k n a d av att ínneslutningen är uppbyggd av flexibelt material, varvid det genomskinliga partiet (79) består av åtminstone en genomskinlig folie, exempelvis av plast.

4. Anordning enligt något av kraven 1 ~ 3, k ä n n e - t e c k n a d av att den vägg (60) inuti inneslutningen som är belägen mitt emot det genomskinliga partiet (79) år utförd reflekterande för solstrálar. 461 213

5. Anordning enligt något av kraven 1 - U, k ä n n e - t e c k n a d av att anordningens botten och den mitt emot det genomskinliga partiet (79) belägna väggen består av åt- minstone två skikt (B3,6U) av flexibelt och lufttätt mate- rial, exempelvis gummi, så att en uppblåsbar ficka (65, 66) erhålles mellan skikten som efter uppblåsning förstyvar och värmeisolerar bottnen och nämnda vägg samt ger anordningen formbeständighet.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda vägg efter luftutsläpp är nedfällbar över salt- vattenrännan (1).

7. Anordning enligt något av kraven 1 - 6, k ä n n e - t e c k n a d av att botten och samtliga väggar är utförda i ett mjukt och flexibelt material varigenom anordningen är upprullningsbar på bobiner.

8. Anordning enligt något av kraven 1 - 7, k ä n n e - t e c k n a d av att absorbatorn består av en med metall- folie (G9) belagd gummiduk (83), varvid kanalerna (70-73) är anordnade mellan metallfolien (69) och gummiduken (63).

9. Anordning enligt något av kraven 1 - 8, k ä n n e ~ t e c k n a d av att kanalerna_(70-73) i absorbatorn inne- häller saltvatten och är via en ledning (87) förbundna med saltvattenrännan (1) för förvärmning av saltvattnet före påfyllning i saltvattenrännan (1), varigenom kondenserings- värme àtervinnes.

10. Anordning enligt något av kraven 1 - 8, k ä n n e - t e c k n a d av att vätskan i absorbatorn utgöres av söt- vatten i en sluten krets.