WO2012070786A2 - Apparatus for desalinating seawater and filtering wastewater using solar heat energy - Google Patents

Apparatus for desalinating seawater and filtering wastewater using solar heat energy Download PDF

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation

Definitions

  • the present invention relates to a seawater desalination or sewage purification apparatus using solar thermal energy. More particularly, the present invention relates to an apparatus for seawater desalination or sewage purification by mixing heating means such as electric power or gas together with solar thermal energy.
  • seawater desalination and sewage purification technologies continue to be developed.
  • the world's seawater desalination technology is mainly composed of reverse osmosis and evaporation.
  • the reverse osmosis method literally uses the reverse osmosis method, and has a drawback in that it consumes a lot of power in order to forcibly pass the ultrafine filter with high concentration of seawater.
  • a large number of high-power motors must be used.
  • the desalination plant using the reverse osmosis method should be equipped with a power plant dedicated to the plant. Therefore, there must be a huge substation connected to other power plants.
  • the conventional reverse osmosis method is a capital intensive technique and a fossil fuel energy intensive technique. Evaporation plants must have a huge oil tank which stores fossil fuels used to evaporate seawater from the boiler. This also proves that the evaporation technique is both energy intensive and fossil fuel intensive.
  • the seawater desalination plant using the evaporation method is mainly installed in oil producing countries and advanced countries, such as the Middle East, which is rich in fossil fuels.
  • advanced countries such as the Middle East
  • underdeveloped countries are not only difficult to own desalination plants using existing reverse osmosis or evaporation methods that are both capital-intensive and fossil fuel energy-intensive, but are also difficult to maintain because of high water production costs and high operating costs. .
  • the present invention has been developed for the purpose of overcoming the aforementioned shortage of water shortage and contribute to global warming reduction.
  • the seawater desalination or sewage purification apparatus not only uses solar renewable energy collected at a high temperature and high density as an energy source in a time and environment in which there is harm, but also in a night without sun or in a cloudy or rainy environment.
  • the present invention collects solar water at high temperature and high density to heat seawater or sewage with solar heat energy collected at high temperature and high density, evaporates, and condenses water vapor generated from evaporated sea water or sewage to obtain fresh or purified water.
  • the collection includes the following systems:
  • the seawater desalination device includes a seawater or sewage water purification or desalination device.
  • the seawater used in the present invention is a concept including filthy water
  • fresh water is a concept including an integer.
  • the system 100 is a solar energy collection device module 110 and seawater desalination or sewage purification Device 120;
  • the solar energy condenser module 110 includes a lens unit or a reflector for condensing light collection;
  • the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 includes: (a) a cooling unit 130 is located on top of the apparatus; (b) The device is divided into a longitudinal partition 140 into a seawater or sewage zone 150 and a freshwater or water purification zone 160, wherein the partition 140 protrudes longitudinally from below and the cooling section.
  • a ceiling 260 which is a lower outer surface of the cooling section in which condensation of evaporated seawater or sewage water vapor occurs, wherein the ceiling 260 comprises the seawater or sewage zone 150 and the fresh water or purified water zone 160.
  • a focal plane 170 of the lens portion or reflector is located on an outer surface of the seawater or sewage region opposite the freshwater or water purification region;
  • the seawater or sewage zone has one or more seawater or sewage outflow pipes 180;
  • the freshwater or purified water region has one or more freshwater or purified water outlet pipes 190;
  • the ceiling is inclined toward the freshwater or water purification region;
  • the focal plane 170 is located at a focal length of the light condenser module;
  • the seawater or sewage of the seawater or sewage region is heated and evaporated from the energy condensed on the focal plane, and the vaporized vapor is condensed in the ceiling and flows along the inclined ceiling to be collected in the freshwater or water purification region.
  • the system of the present invention may include one or more heat generating units 200 present in the seawater or sewage region, so that the solar renewable energy as an energy source is used in harmless time and environment, as well as in nights without harm, Even in a cloudy or rainy environment, it is possible to provide a seawater desalination or sewage purification apparatus that can be used in all weather.
  • the seawater desalination apparatus including the heat generating unit is referred to as a hybrid seawater desalination apparatus.
  • the heating unit may be a heating wire that generates heat by electricity, or may be a small gas burner.
  • a heating wire is installed, there is a power source outside the device, and one or more heating wires can penetrate the seawater or sewage zone to heat the seawater or sewage.
  • the heating device may alternatively be located in the bottom of and around the outer surface of the seawater or sewage area and heated from the location by power.
  • the small gas burner may be located inside the seawater or sewage area, and may be a method of heating the bottom and the outside of the seawater or sewage area.
  • the lens used in the lens portion is a fresnel lens, preferably a linear preform for acquiring solar energy concentrated at high temperature and high density, in order to obtain solar energy at high temperature and high density. It may be a Nel lens.
  • the reflector may also be a concentrating parabolic trough reflector or a concentrating fresnel type reflector to obtain solar energy concentrated at high temperature and high density.
  • the reflector may be an outlet rating dish reflection system.
  • the seawater desalination apparatus of the present invention has one surface outside the seawater or sewage area of the seawater desalination apparatus, that is, the light collecting module (lens) at the focal length of the light collecting module (lens portion or reflector) of the present invention.
  • the focal plane is positioned on the side facing the negative or reflecting mirror).
  • the reflector or lens portion forms a linear or circular focus of solar energy.
  • the reflector used herein uses an elongated reflector to form a linear focal plane.
  • the plane on which the focal plane of the seawater desalination device is located is likewise elongated to accommodate the linear, circular or planar focus.
  • the cooling unit may include one or more cooling water outlets.
  • the cooling water of the cooling unit may be warmed to reduce the efficacy of the condensation.
  • New coolant is supplied and the old coolant that is warmed is exchanged through the coolant inlet and outlet.
  • a pump can be installed externally for this exchange.
  • the cooling water may be used seawater or sewage.
  • Cooling water inlet and outlet of the present invention may be connected in fluid communication with the outlet of the sea water or sewage area.
  • the warmed coolant may be supplied to the seawater or sewage zone through such a fluid communication connection or through an external reservoir. Through the warmed seawater or sewage of the supplied seawater or sewage zone, it is possible to save energy required for evaporation of seawater or sewage.
  • the focal plane may be located at the bottom of the seawater or sewage region at the furthest position from the cooling section.
  • the ceiling surface has a groove or protrusion parallel to the inclination direction to increase the condensation efficiency by facilitating the movement of condensed fresh water or purified water to the freshwater or purified area.
  • the system of the present invention may comprise a solar tracking system. Incorporating the device allows the lens surface or reflector to move perpendicular to the sun's rays in accordance with the movement of the sun to move the lens portion and reflector to maximize the heat collection efficiency of the solar energy.
  • Such a system is a seawater desalination or sewage dehydration system 100 using concentrated high-density solar energy, and the system 100 is composed of a solar energy concentrating device module 110 and a seawater desalination or sewage purification apparatus 120;
  • the solar energy condenser module 110 includes a lens for condensing;
  • the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 includes: (a) a cooling unit 130 is located on top of the apparatus; (b) The device is divided into a longitudinal partition 140 into a seawater or sewage zone 150 and a freshwater or water purification zone 160, wherein the partition 140 protrudes longitudinally from below and the cooling section.
  • a ceiling 260 which is a lower outer surface of the cooling section in which condensation of evaporated seawater or sewage water vapor occurs, wherein the ceiling 260 comprises the seawater or sewage zone 150 and the fresh water or purified water zone 160.
  • a focal plane 170 of the lens is located on an outer surface of the seawater or sewage area opposite the freshwater or water purification area; (e) the device 120 is tilted such that the ceiling tilts toward the freshwater area; (f) the upper part of the portion where the focal plane of the device 120 is located bends further away from the evaporation direction or the freshwater area to expand the vapor condensation area of the ceiling and more vapor evaporation in the seawater area;
  • the focal plane 170 is located at a focal length of the light condenser module; Is a system in which the seawater or sewage of the seawater or sewage region is heated and evaporated from the energy concentrated on the focal plane, and vaporized vapor is condensed in the ceiling and flows along the inclined ceiling to be collected in the freshwater or water purification region.
  • the present invention may have a system as follows to increase the efficiency of the reflector.
  • a seawater desalination or sewage dehydration system 100 using concentrated high-density solar energy and the system 100 is composed of a solar energy concentrating device module 110 and a seawater desalination or sewage purification apparatus 120;
  • the solar energy condenser module 110 includes a reflector for condensing light;
  • the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 includes: (a) a cooling unit 130 is located on top of the apparatus; (b) The device is divided into a longitudinal partition 140 into a seawater or sewage zone 150 and a freshwater or water purification zone 160, wherein the partition 140 protrudes longitudinally from below and the cooling section.
  • a ceiling 260 which is a lower outer surface of the cooling section in which condensation of evaporated seawater or sewage water vapor occurs, wherein the ceiling 260 comprises the seawater or sewage zone 150 and the fresh water or purified water zone 160.
  • a focal plane 170 of the reflector is located on an outer surface of the seawater or sewage area opposite the freshwater or water purification area;
  • the lower portion of the seawater region of the device 120 is U-shaped or V-shaped to receive more light from the reflector;
  • the focal plane 170 is located at a focal length of the light condenser module; Is a system in which the seawater or sewage of the seawater or sewage region is heated and evaporated from the energy concentrated on the focal plane, and vaporized vapor is condensed in the ceiling and flows along the inclined ceiling to be collected in the freshwater or water purification region.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy of the present invention.
  • Figure 2a is a perspective view of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention.
  • Figure 2b is a longitudinal cross-sectional view of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention.
  • Figure 3a is a perspective view of a hybrid seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention.
  • Figure 3b is a longitudinal cross-sectional view of the hybrid seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention.
  • FIG. 4A illustrates a cross-sectional view when the solar energy concentrating collector module 110 is a parabolic trough reflector in the seawater desalination or sewage purification system 100 using the solar energy of the present invention.
  • FIG. 4B illustrates a cross-sectional view when the solar energy concentrating collector module 110 is a Fresnel reflector in the seawater desalination or sewage purification system 100 using the solar energy of the present invention.
  • FIG. 5 is a view illustrating a parabolic trough reflector installed in a horizontal direction in a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy according to the present invention.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy of the present invention.
  • Figure 7 shows a further embodiment of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 according to the present invention.
  • 8A-8B show the appearance of the reflector according to the position of the sun.
  • the solar energy condenser module 110 collects and collects sunlight at a high temperature and high density, and heats the surface of the device located on the focal plane 170 of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120.
  • the seawater in the sewage zone 150 is evaporated by heating of the surface of the device located in the focal plane, and the vaporized vapor is condensed and liquefied in the ceiling 260 of the cooling section 130 containing the seawater or cooling water located above the sewage zone.
  • the liquefied fresh water or purified water flows along the ceiling inclined toward the freshwater or purified water region 160 and collects in the freshwater or purified water region.
  • the seawater or sewage area and the freshwater or water purification area are separated by a partition 120, which is configured to protrude longitudinally from the bottom of the device and not to contact the cooling part 130.
  • the device is a device in which the lower part of the seawater or sewage area and the lower part of the fresh water or water purification area are parallel to the ceiling.
  • the device is inclined such that the ceiling tilts toward the freshwater region.
  • an upper portion of one surface of the seawater or sewage area of the apparatus in which the focal plane is located may be substantially parallel to the evaporation direction, or preferably bent away from the freshwater or water purification area. There may be.
  • the upper part of the partition is bent at a certain direction and angle toward the lens part or the reflector to prevent seawater or sewage from entering the freshwater or purified water and mixing with each other even when the lens part or the reflector is fixed or the tilt of the solar tracker is changed. And, by increasing the top surface area of the sea water or sewage to implement the evaporation of more water vapor so that a lot of water vapor is condensed in the ceiling so that the device of the present invention can produce a large amount of good quality fresh water or purified water, and to increase the productivity efficiency .
  • the seawater desalination device 120 of the present invention may be elongate.
  • the focal plane of the elongated seawater desalination device is also elongated, and the solar heat is collected and concentrated on a horizontally long surface to heat the seawater or the seawater in the sewage region.
  • Figure 2a is a perspective view of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention
  • Figure 2b is used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention
  • It is a cross-sectional view of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120.
  • the cooling unit 130 may be open and close.
  • the seawater desalination device is elongated as shown.
  • Focal plane 170 is elongate.
  • a linear focal plane is formed in the elongated focal plane.
  • the heating area is increased compared to the circular focal plane.
  • Seawater outflows 180 of the seawater or sewage zones are present at both longitudinal ends of the seawater or sewage zone of the device. Seawater flows in and out through the seawater inlet and outlet 180, and seawater treated with fresh water or purified water is flown in and out through the inflow and outlet 190 of fresh water or purified water.
  • Outflows 190 of the freshwater or purified area are at both ends of the freshwater or purified area of the device.
  • Freshwater or purified water collected in the freshwater or purified water region is discharged through the freshwater inlet and outlet 190.
  • the steady-state continuous operation may be possible through the seawater inlet and the freshwater inlet and outlet.
  • Figure 3a is a perspective view of a hybrid seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention
  • Figure 3b is a seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention
  • the shape and configuration are the same as those of the seawater desalination device of FIG. 2, but the hybrid seawater desalination device of FIG. 3 has a heat generator 200 penetrating the seawater or sewage area. Through such a hybrid device, it is possible to perform seawater desalination or sewage purification even during no harm.
  • the heating portion may be a heating wire, as discussed above, and may be a heated fluid flow tube. Although not shown, there may be a separate heating source for heating the exothermic portion.
  • FIG. 4A illustrates a cross-sectional view of a solar energy condensing collector module 110 that is a parabolic trough reflector in a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy according to the present invention
  • FIG. 4A illustrates a cross-sectional view of a solar energy condensing collector module 110 that is a parabolic trough reflector in a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy according to the present invention
  • FIG. 5 illustrates a cross-sectional view of the case where the solar energy concentrating collector module 110 is a Fresnel reflector.
  • the parabolic trough reflector and Fresnel reflector may be elongated to be disposed parallel to the elongated focal plane of the device of the present invention. Through such an elongated reflector, the heating point can form a line rather than a point, thereby increasing the efficiency of the device.
  • the lower portion of the seawater or sewage area of the device may be V-shaped or U-shaped to increase the collection of reflected light, and the present invention is limited to this type. no.
  • Figure 5 shows a seawater desalination or sewage purification system 100 using the solar energy of the present invention
  • the parabolic trough reflector is installed in the horizontal direction, and the solar light by the arrangement of such a parabolic trough reflector May form a band-shaped linear focal plane on a surface that is long in the transverse direction.
  • a band-shaped linear focal plane may be formed on the focal surface that is long in the horizontal direction even when a Fresnel lens is used.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy of the present invention.
  • the system 100 of this embodiment includes a solar energy concentrator module 110; Seawater desalination or sewage purification apparatus 120; And a reflector plate 115.
  • Reflector 115 is an object having a high reflectance is a high-efficiency plane or a high-efficiency curved reflector, an example that can be used as such a reflector is a 3M mirror film.
  • the reflecting plate 115 is disposed at the focal length of the light collecting module 110 and is disposed to reflect and transmit the collected light to the light receiving plane 125.
  • the reflecting plate 115 may be disposed at an angle, but is movable or angled to evenly heat the light receiving plane 125 as a whole, and to adjust the focal length of the light collecting module according to the position of the sun. Can be arranged to adjust.
  • the light receiving plane 125 may be a plane, but may have irregularities as shown in FIG. 6. Such unevenness can widen the area for heating seawater or filthy water in the seawater or filthy water region, whereby it can be heated quickly.
  • Figure 7 shows a further embodiment of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 according to the present invention.
  • the shape of the light receiving plane 170 may also be uneven, such as serrated or wavy.
  • FIGS. 8A and 8B illustrate the reflection plate according to the position of the sun.
  • the reflector may form various angles of sunlight in the focal plane formed on the reflector according to the positions of the reflector and the heat collecting unit 170 and the angle of the light collecting surface. Examples of the reflector may be illustrated in FIGS. 8A and 8B.
  • FIG. 8A is an example when the sun angle is 25 degrees
  • FIG. 8B is an example when the sun angle is 90 degrees.

Abstract

The present invention relates to apparatus for desalinating seawater and filtering wastewater using solar heat energy. More particularly, the present invention relates to an apparatus which mixes solar heat energy with other heating means such as electric power or gas to desalinate seawater or filter wastewater.

Description

태양열에너지를 이용한 해수담수화 및 오수정수화 장치Seawater desalination and sewage treatment system using solar energy
본 발명은, 태양열에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 장치에 관한 것이다. 더욱 특별하게는, 본 발명은 태양열에너지와 함께 전력 또는 가스와 같은 가열 수단을 혼용하여, 해수담수화 또는 오수정수화를 하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a seawater desalination or sewage purification apparatus using solar thermal energy. More particularly, the present invention relates to an apparatus for seawater desalination or sewage purification by mixing heating means such as electric power or gas together with solar thermal energy.
지구표면의 약 70%가 물이지만 그 중 97.5%는 소금물이다. 식수나 산업용수로 사용할 수 있는 담수는 2.5%에 불과하다. 그나마 담수의 대부분은 남극과 북극의 빙하로 또는 토양수나 지하수로 존재하기 때문에 이를 제외하고 난 인류의 가용수는 1%도 되질 않는다. 하지만 이 적은 양의 담수도 세계에 고루 나눠져 있지 않으며, 인류가 사용할 수 있는 물은 점점 감소하고 있다. 이미 아프리카 주민 5억여 명은 물부족에 시달리고 있으며, 매년 5000명의 유아가 사망하고 있다고 UNESCO는 보고하고 있다. 2030년 정도가 되면 추정 세계 인구 80억의 절반인 40억 인구가 물 부족 현상을 겪을 것이라고 예측한다.About 70% of the earth's surface is water, but 97.5% of it is brine. Only 2.5% of fresh water can be used for drinking or industrial water. However, most of the fresh water exists in the Antarctic and Arctic glaciers, or as soil or groundwater, so except for humans, less than 1% of the available water is available. But even this small amount of freshwater is not evenly distributed throughout the world, and the water available to mankind is decreasing. Already, 500 million Africans suffer from water shortages, with 5,000 children dying each year, according to UNESCO. By 2030, four billion people, half of the estimated eight billion people in the world, will suffer from water shortages.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 해수담수화 및 오수정수화 기술은 계속 발전되고 있다. 이 중 세계의 해수담수화 기술은 역삼투압법과 증발법이 주류를 이루고 있다. 근래에는 나노 테크놀로지의 급격한 발전으로 필터링 소재의 큰 발전을 초래하여 이를 이용하는 역삼투압법이 시장점유율을 높이고 있는 추세이다. 상기 역삼투압법은 문자 그대로 삼투압법을 역으로 이용하는 것으로서 농도가 높은 바닷물을 강압적으로 초극세 필터를 통과시키기 위하여 전력소모가 많은 단점이 있다. 상기 역삼투압법을 이용한 해수담수화 플랜트에서는 다수의 고출력 모터를 사용하여야 하므로 역삼투압법을 이용한 해수담수화 플랜트에는 플랜트전용발전소를 부속시켜야 하며, 자체부속 발전소에 문제가 발생하여 전력 공급이 안될 경우를 대비하여 타 발전소와 연결된 거대한 변전소가 필수적으로 있어야만 한다. 이와 같이, 종래의 역삼투압법은 자본집약적 기술이며, 동시에 화석연료에너지집약적인 기술이다. 증발법플랜트에는 해수를 보일러에서 증발시키기 위하여 사용되는 화석연료를 저장하는 거대한 유류탱크를 필수적으로 보유하여야 한다. 이 또한 증발법 기술이 자본집약적 기술임과 동시에 화석연료에너지집약적인 기술임을 증명한다. In order to solve this problem, seawater desalination and sewage purification technologies continue to be developed. The world's seawater desalination technology is mainly composed of reverse osmosis and evaporation. In recent years, the rapid development of nanotechnology has led to the development of filtering materials, and reverse osmosis method using the same is increasing the market share. The reverse osmosis method literally uses the reverse osmosis method, and has a drawback in that it consumes a lot of power in order to forcibly pass the ultrafine filter with high concentration of seawater. In the seawater desalination plant using the reverse osmosis method, a large number of high-power motors must be used. Therefore, the desalination plant using the reverse osmosis method should be equipped with a power plant dedicated to the plant. Therefore, there must be a huge substation connected to other power plants. As described above, the conventional reverse osmosis method is a capital intensive technique and a fossil fuel energy intensive technique. Evaporation plants must have a huge oil tank which stores fossil fuels used to evaporate seawater from the boiler. This also proves that the evaporation technique is both energy intensive and fossil fuel intensive.
이러한 이유로 증발법을 이용하는 해수담수화 플랜트는 화석연료가 풍부한 중동 등의 산유국과 선진국 등에 주로 설치되고 있는 실정이다. 그리고 저개발국은 자본집약적 기술임과 동시에 화석연료에너지집약적인 기존의 역삼투압법이나 증발법을 이용하는 해수담수화 플랜트를 소유하기 어려울 뿐만 아니라, 물 생산비가 높으며, 운영비 또한 고비용인 이유로 유지하기도 어려운 것이 현실이다.For this reason, the seawater desalination plant using the evaporation method is mainly installed in oil producing countries and advanced countries, such as the Middle East, which is rich in fossil fuels. In addition, underdeveloped countries are not only difficult to own desalination plants using existing reverse osmosis or evaporation methods that are both capital-intensive and fossil fuel energy-intensive, but are also difficult to maintain because of high water production costs and high operating costs. .
이러한 역삼투압법이나 증발법 이외에, 해수를 담수화하기 위한 기술로서, 자연 그대로의 태양열에너지를 이용하는 방법으로, 해수를 증발시키고 이를 모으는 재래식 해수담수화 기술이 있다. 이러한 재래식기술은 본 발명과 같은 태양 에너지를 고온, 고밀도로 집열시키는 방법을 사용하지 않으므로 가열 효율은 매우 저조하였다. 또한 종래의 재래식 해수담수화 기술은, 흐린날, 우천시 또는 밤과 같은 시간에는 태양열을 이용할 수 없어 효용가치가 떨어지는 문제점이 있었다.In addition to the reverse osmosis method and the evaporation method, as a technique for desalination of seawater, there is a conventional seawater desalination technique that evaporates and collects seawater by using natural solar energy. Since the conventional technology does not use a method of collecting solar energy at high temperature and high density as in the present invention, the heating efficiency is very low. In addition, the conventional seawater desalination technology, there is a problem that the utility value is not available because the solar heat is not available at the time, such as cloudy days, rainy weather or at night.
본 발명은 상기 설시한 인류의 물부족 위기를 극복하고 지구온난화 감소에 기여하기 위한 목적으로 개발하게 되었다. The present invention has been developed for the purpose of overcoming the aforementioned shortage of water shortage and contribute to global warming reduction.
또한, 본 발명에 따른 해수담수화 또는 오수정수화 장치는 에너지원으로 고온, 고밀도로 집열된 태양열재생에너지를 해가 있는 시간과 환경에서 사용할 뿐 만 아니라, 해가 없는 밤이나, 흐리거나 비 오는 환경에서도, 태양열에너지 이외의 별도의 추가 에너지원에 의해 전천후로 사용할 수 있는 해수담수화 또는 오수정수화 장치를 제공할 수 있게 되었다.In addition, the seawater desalination or sewage purification apparatus according to the present invention not only uses solar renewable energy collected at a high temperature and high density as an energy source in a time and environment in which there is harm, but also in a night without sun or in a cloudy or rainy environment. In addition, it is possible to provide a seawater desalination or sewage purification apparatus that can be used all weather by an additional energy source other than solar energy.
본 발명은, 태양열을 고온, 고밀도로 집열시켜 고온, 고밀도로 집열된 태양열에너지로 해수 또는 오수를 가열하고, 증발시키고, 증발된 해수 또는 오수로부터 생성된 수증기를 응축시켜 담수된 또는 정수된 물을 수집하는 것으로, 아래의 시스템을 포함한다.The present invention collects solar water at high temperature and high density to heat seawater or sewage with solar heat energy collected at high temperature and high density, evaporates, and condenses water vapor generated from evaporated sea water or sewage to obtain fresh or purified water. The collection includes the following systems:
본 발명에서 사용되는, 해수담수화 장치는 해수 또는 오수의 정수화 또는 담수화 장치를 포함한다. 또한 본 발명에서 사용되는 해수는 오수를 포함하는 개념이고, 담수는 정수를 포함하는 개념이다.As used in the present invention, the seawater desalination device includes a seawater or sewage water purification or desalination device. In addition, the seawater used in the present invention is a concept including filthy water, fresh water is a concept including an integer.
본 발명의 일 측면에 있어서, 고온, 고밀도로 집열된 태양에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)으로서, 상기 시스템(100)은 태양에너지 집광집열장치 모듈(110)과 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)로 이뤄지며; 상기 태양에너지 집광집열장치 모듈(110)은 집광집열을 위한 렌즈부 또는 반사경을 포함하고; 상기 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)는: (a) 상기 장치의 상부에 냉각부(130)가 위치하며; (b) 상기 장치는 종방향의 파티션(140)으로 해수 또는 오수 영역(150)과 담수 또는 정수 영역(160)으로 나뉨에 있어, 상기 파티션(140)은 하부에서부터 종 방향으로 돌출되고 상기 냉각부(130)에 닿지 않으며; (c) 증발된 해수 또는 오수의 수증기의 응축이 일어나는 상기 냉각부의 하부 바깥면인 천정부(260)로서, 상기 천정부(260)는 상기 해수 또는 오수 영역(150) 및 상기 담수 또는 정수 영역(160)을 마주하고; (d) 상기 담수 또는 정수 영역의 반대편 해수 또는 오수 영역의 외부면에 렌즈부 또는 반사경의 초점평면(170)이 위치하고; (e) 상기 해수 또는 오수 영역은 하나 이상의 해수 또는 오수 유출입관(180)을 가지고; (f) 상기 담수 또는 정수 영역은 하나 이상의 담수 또는 정수 유출입관(190)을 가지며; (g) 상기 천정부는 상기 담수 또는 정수 영역 쪽으로 기울어져 있고; 상기 초점평면(170)은 상기 집광집열장치 모듈의 초점거리에 위치하며; 상기 초점평면에 집광집열된 에너지로부터 상기 해수 또는 오수 영역의 해수 또는 오수가 가열되어 증발되고 증발된 증기가 상기 천정부에서 응축되어 상기 기울어진 천정부에 따라 흘러 상기 담수 또는 정수 영역에 수집되는 시스템이다.In one aspect of the present invention, as a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy collected at high temperature and high density, the system 100 is a solar energy collection device module 110 and seawater desalination or sewage purification Device 120; The solar energy condenser module 110 includes a lens unit or a reflector for condensing light collection; The seawater desalination or sewage purification apparatus 120 includes: (a) a cooling unit 130 is located on top of the apparatus; (b) The device is divided into a longitudinal partition 140 into a seawater or sewage zone 150 and a freshwater or water purification zone 160, wherein the partition 140 protrudes longitudinally from below and the cooling section. Not reach 130; (c) a ceiling 260 which is a lower outer surface of the cooling section in which condensation of evaporated seawater or sewage water vapor occurs, wherein the ceiling 260 comprises the seawater or sewage zone 150 and the fresh water or purified water zone 160. Facing each other; (d) a focal plane 170 of the lens portion or reflector is located on an outer surface of the seawater or sewage region opposite the freshwater or water purification region; (e) the seawater or sewage zone has one or more seawater or sewage outflow pipes 180; (f) the freshwater or purified water region has one or more freshwater or purified water outlet pipes 190; (g) the ceiling is inclined toward the freshwater or water purification region; The focal plane 170 is located at a focal length of the light condenser module; The seawater or sewage of the seawater or sewage region is heated and evaporated from the energy condensed on the focal plane, and the vaporized vapor is condensed in the ceiling and flows along the inclined ceiling to be collected in the freshwater or water purification region.
본 발명의 시스템은 상기 해수 또는 오수 영역 내에 존재하는 하나 이상의 발열부(200)를 포함할 수 있어서, 에너지원으로 태양열 재생에너지를 해가 있는 시간과 환경에서 사용할 뿐만 아니라, 해가 없는 밤이나, 흐리거나 비오는 환경에서도, 전천후로 이용할 수 있는 해수담수화 또는 오수정수화 장치를 제공할 수 있다. 이하에서는, 본 발명에서, 발열부를 포함하는 해수담수화 장치를 하이브리드형 해수담수화 장치로 칭한다.The system of the present invention may include one or more heat generating units 200 present in the seawater or sewage region, so that the solar renewable energy as an energy source is used in harmless time and environment, as well as in nights without harm, Even in a cloudy or rainy environment, it is possible to provide a seawater desalination or sewage purification apparatus that can be used in all weather. Hereinafter, in the present invention, the seawater desalination apparatus including the heat generating unit is referred to as a hybrid seawater desalination apparatus.
상기 발열부는 전기에 의해 발열되는 전열선일 수 있고, 또는 소형 가스버너일 수 있다. 예를 들어 전열선이 설치되는 경우, 상기 장치 외부에 전력 공급원이 있고, 하나 이상의 전열선이 해수 또는 오수 영역 내를 관통하여 해수 또는 오수를 가열시킬 수 있다. 또는, 대안적으로, 전력에 의해 가열 장치가 상기 해수 또는 오수 영역의 외부 표면 하단 및 주위에 위치하여 상기 위치로부터 가열하는 방식일 수 있다. 소형 가스 버너에 의한 방식도 마찬가지로, 상기 해수 또는 오수 영역 내부에 위치할 수 있고, 상기 해수 또는 오수 영역 외부 및 하단을 가열하는 방식일 수 있다.The heating unit may be a heating wire that generates heat by electricity, or may be a small gas burner. For example, where a heating wire is installed, there is a power source outside the device, and one or more heating wires can penetrate the seawater or sewage zone to heat the seawater or sewage. Alternatively, the heating device may alternatively be located in the bottom of and around the outer surface of the seawater or sewage area and heated from the location by power. Similarly, the small gas burner may be located inside the seawater or sewage area, and may be a method of heating the bottom and the outside of the seawater or sewage area.
본 발명의 시스템에서, 상기 렌즈부에 사용되는 렌즈는 고온, 고밀도로 집열된 태양열 에너지를 획득하기 위하여 프레넬 렌즈, 바람직하게는 고온, 고밀도로 집열된 태양열 에너지를 획득하기 위한 리니어(linear) 프레넬 렌즈일 수 있다.In the system of the present invention, the lens used in the lens portion is a fresnel lens, preferably a linear preform for acquiring solar energy concentrated at high temperature and high density, in order to obtain solar energy at high temperature and high density. It may be a Nel lens.
본 발명의 시스템에서, 상기 반사경은 또한 고온, 고밀도로 집열된 태양열 에너지를 획득하기 위하여 콘센트레이팅 패러볼릭 트러프 반사경(Concentrating Parabolic Trough Reflector) 또는 콘센트레이팅 프레넬타입 반사경(Concentrating Fresnel Type Reflector) 수 있다. 또한 본 발명의 시스템에서, 상기 반사경은 콘센트레이팅 디쉬(Concentrating Dish)형 반사집열시스템일 수 있다. In the system of the present invention, the reflector may also be a concentrating parabolic trough reflector or a concentrating fresnel type reflector to obtain solar energy concentrated at high temperature and high density. . In addition, in the system of the present invention, the reflector may be an outlet rating dish reflection system.
본 발명의 시스템에서, 본 발명의 해수담수화 장치는 본 발명의 집광집열 모듈(렌즈부 또는 반사경)의 초점거리에 상기 해수담수화 장치의 해수 또는 오수 영역의 외부의 한 면, 즉 집광집열 모듈(렌즈부 또는 반사경)과 마주하는 면에 초점평면이 위치하게 된다.In the system of the present invention, the seawater desalination apparatus of the present invention has one surface outside the seawater or sewage area of the seawater desalination apparatus, that is, the light collecting module (lens) at the focal length of the light collecting module (lens portion or reflector) of the present invention. The focal plane is positioned on the side facing the negative or reflecting mirror).
본 발명의 시스템에서, 반사경 또는 렌즈부는 태양 에너지의 선형 또는 원형 초점을 형성시킨다. 도 5에서 보는 바와 같이 본원에서 사용되는 반사경은 세장형(elongated) 반사경을 사용하여, 선형의 초점평면을 형성시킨다. 본 발명의 시스템에서, 상기 해수담수화 장치의 초점평면이 위치하는 면은 상기 선형, 원형 또는 면형 초점을 수용하기 위해 마찬가지로 세장형의 형태이다. In the system of the invention, the reflector or lens portion forms a linear or circular focus of solar energy. As shown in FIG. 5, the reflector used herein uses an elongated reflector to form a linear focal plane. In the system of the present invention, the plane on which the focal plane of the seawater desalination device is located is likewise elongated to accommodate the linear, circular or planar focus.
본 발명의 시스템에서, 상기 냉각부는 하나 이상의 냉각수 유출입부를 포함할 수 있다. 상기 냉각부는 가열된 증기의 응축을 위해 사용되다 보면, 냉각부의 냉각수는 가온되어 응축의 효능을 떨어뜨릴 수 있다. 이에 새로운 냉각수가 공급되고 가온된 종전 냉각수는 상기 냉각수 유출입부를 통해 교환된다. 이 교환을 위해 펌프가 외부에 설치될 수 있다. 상기 냉각수는 해수 또는 오수 등을 사용할 수 있다. In the system of the present invention, the cooling unit may include one or more cooling water outlets. When the cooling unit is used for the condensation of the heated steam, the cooling water of the cooling unit may be warmed to reduce the efficacy of the condensation. New coolant is supplied and the old coolant that is warmed is exchanged through the coolant inlet and outlet. A pump can be installed externally for this exchange. The cooling water may be used seawater or sewage.
본 발명의 냉각수 유출입부는 상기 해수 또는 오수 영역의 유출입부와 유체 소통 가능하게 연결될 수 있다. 가온된 냉각수가 상기와 같은 유체 소통 연결을 통해 또는 외부 저수조를 통하여 해수 또는 오수 영역으로 공급될 수 있다. 상기 공급된 해수 또는 오수 영역의 가온된 해수 또는 오수를 통해, 해수 또는 오수의 증발에 필요한 에너지를 절약할 수 있게 된다.Cooling water inlet and outlet of the present invention may be connected in fluid communication with the outlet of the sea water or sewage area. The warmed coolant may be supplied to the seawater or sewage zone through such a fluid communication connection or through an external reservoir. Through the warmed seawater or sewage of the supplied seawater or sewage zone, it is possible to save energy required for evaporation of seawater or sewage.
본 발명의 시스템에서, 상기 초점 평면은 상기 냉각부에서 가장 먼 위치의 상기 해수 또는 오수 영역의 하단에 위치할 수 있다. 상기 냉각부 영역과 상기 초점 평면 사이의 거리를 둠에 의해, 에너지 효율을 높일 수 있다.In the system of the present invention, the focal plane may be located at the bottom of the seawater or sewage region at the furthest position from the cooling section. By providing a distance between the cooling unit region and the focal plane, energy efficiency can be increased.
본 발명의 시스템에서, 상기 천정부 면은 응축된 담수 또는 정수의 상기 담수 또는 정수 영역으로의 이동을 용이하게 하기 위해, 기울기 방향과 평행한 홈 또는 돌출부를 가짐으로써 표면적을 확장하여 응축 효율을 증가시킬 수 있다.In the system of the present invention, the ceiling surface has a groove or protrusion parallel to the inclination direction to increase the condensation efficiency by facilitating the movement of condensed fresh water or purified water to the freshwater or purified area. Can be.
본 발명의 시스템은 태양추적장치(solar tracking system)를 포함할 수 있다. 상기 장치를 포함시켜 태양의 움직임에 따라 렌즈면 또는 반사경의 평면이 태양의 광선과 수직을 이루도록 하여 태양열에너지의 집열 효율을 극대화하도록 렌즈부와 반사경을 이동시킬 수 있다.The system of the present invention may comprise a solar tracking system. Incorporating the device allows the lens surface or reflector to move perpendicular to the sun's rays in accordance with the movement of the sun to move the lens portion and reflector to maximize the heat collection efficiency of the solar energy.
본 발명의 시스템을 모듈화하여 모든 유출입구 또는 배선 등을 연결파이프 또는 추가배선 등으로 모듈 간에 연결하면 대용량의 해수담수화 또는 오수정수화 플랜트로 확장할 수 있다.By modularizing the system of the present invention and connecting all the outlets or the wiring to the module by connecting pipes or additional wiring, etc., it can be extended to a large-scale seawater desalination or sewage purification plant.
본 발명의 렌즈 장치의 효율을 높이기 위해 아래와 같은 시스템을 가질 수 있다. 이러한 시스템은 집열된 고밀도의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)으로서, 상기 시스템(100)은 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)과 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)로 이뤄지며; 상기 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)은 집광집열을 위한 렌즈를 포함하고; 상기 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)는: (a) 상기 장치의 상부에 냉각부(130)가 위치하며; (b) 상기 장치는 종방향의 파티션(140)으로 해수 또는 오수 영역(150)과 담수 또는 정수 영역(160)으로 나뉨에 있어, 상기 파티션(140)은 하부에서부터 종 방향으로 돌출되고 상기 냉각부(130)에 닿지 않으며; (c) 증발된 해수 또는 오수의 수증기의 응축이 일어나는 상기 냉각부의 하부 바깥면인 천정부(260)로서, 상기 천정부(260)는 상기 해수 또는 오수 영역(150) 및 상기 담수 또는 정수 영역(160)을 마주하고; (d) 상기 담수 또는 정수 영역의 반대편 해수 또는 오수 영역의 외부면에 렌즈의 초점평면(170)이 위치하고; (e) 상기 장치(120)는 천정부가 담수 영역 쪽으로 기울어지도록 상기 장치(120)가 기울어지며; (f) 해수 영역에서 더 많은 수증기 증발 및 천정부의 응축 영역을 넓히기 위해 상기 장치(120)의 초점 평면이 위치하는 부분의 상부가 증발 방향 또는 담수 영역으로부터 더 멀리 휘어지고; 상기 초점평면(170)은 상기 집광집열장치 모듈의 초점거리에 위치하며; 상기 초점평면에 집광집열된 에너지로부터 상기 해수 또는 오수 영역의 해수 또는 오수가 가열되어 증발되고 증발된 증기가 상기 천정부에서 응축되어 상기 기울어진 천정부에 따라 흘러 상기 담수 또는 정수 영역에 수집되는, 시스템이다.In order to increase the efficiency of the lens device of the present invention may have the following system. Such a system is a seawater desalination or sewage dehydration system 100 using concentrated high-density solar energy, and the system 100 is composed of a solar energy concentrating device module 110 and a seawater desalination or sewage purification apparatus 120; The solar energy condenser module 110 includes a lens for condensing; The seawater desalination or sewage purification apparatus 120 includes: (a) a cooling unit 130 is located on top of the apparatus; (b) The device is divided into a longitudinal partition 140 into a seawater or sewage zone 150 and a freshwater or water purification zone 160, wherein the partition 140 protrudes longitudinally from below and the cooling section. Not reach 130; (c) a ceiling 260 which is a lower outer surface of the cooling section in which condensation of evaporated seawater or sewage water vapor occurs, wherein the ceiling 260 comprises the seawater or sewage zone 150 and the fresh water or purified water zone 160. Facing each other; (d) a focal plane 170 of the lens is located on an outer surface of the seawater or sewage area opposite the freshwater or water purification area; (e) the device 120 is tilted such that the ceiling tilts toward the freshwater area; (f) the upper part of the portion where the focal plane of the device 120 is located bends further away from the evaporation direction or the freshwater area to expand the vapor condensation area of the ceiling and more vapor evaporation in the seawater area; The focal plane 170 is located at a focal length of the light condenser module; Is a system in which the seawater or sewage of the seawater or sewage region is heated and evaporated from the energy concentrated on the focal plane, and vaporized vapor is condensed in the ceiling and flows along the inclined ceiling to be collected in the freshwater or water purification region. .
또한, 본 발명은 반사경의 효율을 높이기 위해 아래와 같은 시스템을 가질 수 있다. 이러한 시스템은 집열된 고밀도의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)으로서, 상기 시스템(100)은 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)과 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)로 이뤄지며; 상기 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)은 집광집열을 위한 반사경을 포함하고; 상기 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)는: (a) 상기 장치의 상부에 냉각부(130)가 위치하며; (b) 상기 장치는 종방향의 파티션(140)으로 해수 또는 오수 영역(150)과 담수 또는 정수 영역(160)으로 나뉨에 있어, 상기 파티션(140)은 하부에서부터 종 방향으로 돌출되고 상기 냉각부(130)에 닿지 않으며; (c) 증발된 해수 또는 오수의 수증기의 응축이 일어나는 상기 냉각부의 하부 바깥면인 천정부(260)로서, 상기 천정부(260)는 상기 해수 또는 오수 영역(150) 및 상기 담수 또는 정수 영역(160)을 마주하고; (d) 상기 담수 또는 정수 영역의 반대편 해수 또는 오수 영역의 외부면에 반사경의 초점평면(170)이 위치하고; (e) 상기 반사경의 빛을 더 많이 수용하기 위해 상기 장치(120)의 해수 영역의 하부가 U-형태 또는 V-형태로 이루어지며; 상기 초점평면(170)은 상기 집광집열장치 모듈의 초점거리에 위치하며; 상기 초점평면에 집광집열된 에너지로부터 상기 해수 또는 오수 영역의 해수 또는 오수가 가열되어 증발되고 증발된 증기가 상기 천정부에서 응축되어 상기 기울어진 천정부에 따라 흘러 상기 담수 또는 정수 영역에 수집되는, 시스템이다.In addition, the present invention may have a system as follows to increase the efficiency of the reflector. Such a system is a seawater desalination or sewage dehydration system 100 using concentrated high-density solar energy, and the system 100 is composed of a solar energy concentrating device module 110 and a seawater desalination or sewage purification apparatus 120; The solar energy condenser module 110 includes a reflector for condensing light; The seawater desalination or sewage purification apparatus 120 includes: (a) a cooling unit 130 is located on top of the apparatus; (b) The device is divided into a longitudinal partition 140 into a seawater or sewage zone 150 and a freshwater or water purification zone 160, wherein the partition 140 protrudes longitudinally from below and the cooling section. Not reach 130; (c) a ceiling 260 which is a lower outer surface of the cooling section in which condensation of evaporated seawater or sewage water vapor occurs, wherein the ceiling 260 comprises the seawater or sewage zone 150 and the fresh water or purified water zone 160. Facing each other; (d) a focal plane 170 of the reflector is located on an outer surface of the seawater or sewage area opposite the freshwater or water purification area; (e) the lower portion of the seawater region of the device 120 is U-shaped or V-shaped to receive more light from the reflector; The focal plane 170 is located at a focal length of the light condenser module; Is a system in which the seawater or sewage of the seawater or sewage region is heated and evaporated from the energy concentrated on the focal plane, and vaporized vapor is condensed in the ceiling and flows along the inclined ceiling to be collected in the freshwater or water purification region. .
도 1은 본 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy of the present invention.
도 2a 본 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템에서 사용되는 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)의 사시도이다.Figure 2a is a perspective view of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention.
도 2b은 본 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템에서 사용되는 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)의 종방향 단면도이다.Figure 2b is a longitudinal cross-sectional view of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention.
도 3a는 본 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템에서 사용되는 하이브리드형 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)의 사시도이다. Figure 3a is a perspective view of a hybrid seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention.
도 3b은 본 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템에서 사용되는 하이브리드형 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)의 종방향 단면도이다. Figure 3b is a longitudinal cross-sectional view of the hybrid seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention.
도 4a는, 본원 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)에서, 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)이 패러블릭 트러프 반사경인 경우의 단면도를 예시한다.4A illustrates a cross-sectional view when the solar energy concentrating collector module 110 is a parabolic trough reflector in the seawater desalination or sewage purification system 100 using the solar energy of the present invention.
도 4b는, 본원 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)에서, 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)이 프레넬 반사경인 경우의 단면도를 예시하고 있다.4B illustrates a cross-sectional view when the solar energy concentrating collector module 110 is a Fresnel reflector in the seawater desalination or sewage purification system 100 using the solar energy of the present invention.
도 5는, 본원 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)에서, 패러블릭 트러프 반사경이 가로 방향으로 길게 설치된 모습을 도시한다.FIG. 5 is a view illustrating a parabolic trough reflector installed in a horizontal direction in a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy according to the present invention.
도 6은, 본원 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)의 추가적인 실시예를 도시한다.6 shows a further embodiment of a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy of the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)의 추가적인 실시예를 도시한다.Figure 7 shows a further embodiment of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 according to the present invention.
도 8a-8b는 태양의 위치에 따른 반사판의 모습을 도시한다.8A-8B show the appearance of the reflector according to the position of the sun.
도 1은 본 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)의 개략도이다. 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)은 태양광을 고온, 고밀도로 집광집열시키며, 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)의 초점평면(170)에 위치한 상기 장치의 면을 가열시키게 되며, 상기 해수 또는 오수 영역(150)의 해수는 초점 평면에 위치한 장치의 면의 가열로 증발되며, 증발된 증기는 해수 또는 오수 영역 상부에 위치한 냉각수를 함유하는 냉각부(130)의 천정부(260)에서 응축되어 액화되고, 액화된 담수 또는 정수는, 상기 담수 또는 정수 영역(160) 쪽으로 기울어진 천정부를 따라 흘러 상기 담수 또는 정수 영역에 모이게 된다. 상기 해수 또는 오수 영역과 담수 또는 정수 영역은 파티션(120)에 의해 분리되어 있으며, 상기 파티션은 상기 장치의 하부에서부터 종방향으로 돌출되고 상기 냉각부(130)에 닿지 않도록 구성되어 있다.1 is a schematic diagram of a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy of the present invention. The solar energy condenser module 110 collects and collects sunlight at a high temperature and high density, and heats the surface of the device located on the focal plane 170 of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120. The seawater in the sewage zone 150 is evaporated by heating of the surface of the device located in the focal plane, and the vaporized vapor is condensed and liquefied in the ceiling 260 of the cooling section 130 containing the seawater or cooling water located above the sewage zone. The liquefied fresh water or purified water flows along the ceiling inclined toward the freshwater or purified water region 160 and collects in the freshwater or purified water region. The seawater or sewage area and the freshwater or water purification area are separated by a partition 120, which is configured to protrude longitudinally from the bottom of the device and not to contact the cooling part 130.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 장치는 해수 또는 오수 영역의 하부와 담수 또는 정수 영역의 하부가 상기 천정부와 평행한 장치이다. 상기 천정부가 담수 영역 쪽으로 기울어지도록 상기 장치가 기울어진 형태를 가진다. 이때 해수 또는 오수의 증발의 효율을 높이기 위해 초점 평면이 위치하는 장치의 해수 또는 오수 영역의 일 면의 상부는 증발 방향과 실질적으로 평행하게 이뤄질 수 있고, 또는 바람직하게는 담수 또는 정수 영역 쪽에서 멀게 휘어져 있을 수 있다.As shown in Fig. 1, the device is a device in which the lower part of the seawater or sewage area and the lower part of the fresh water or water purification area are parallel to the ceiling. The device is inclined such that the ceiling tilts toward the freshwater region. At this time, in order to increase the efficiency of evaporation of seawater or sewage, an upper portion of one surface of the seawater or sewage area of the apparatus in which the focal plane is located may be substantially parallel to the evaporation direction, or preferably bent away from the freshwater or water purification area. There may be.
파티션의 상단부가 렌즈부나 반사경을 향하여 일정 방향과 각도로 휘어짐을 둔 것은 렌즈부나 반사경이 고정형이거나 태양추적장치를 도입하여 기울기가 달라질 경우에도 해수 또는 오수가 담수 또는 정수 영역으로 넘어와서 서로 섞이는 것을 방지하며, 해수 또는 오수의 상단 표면적을 넓혀서 보다 많은 수증기의 증발을 구현하여 많은 수증기가 천정부에서 응축되어 본 발명의 장치가 다량의, 양질의 담수 또는 정수를 생산할 수 있도록 하며, 생산성효율을 높이기 위한 것이다. The upper part of the partition is bent at a certain direction and angle toward the lens part or the reflector to prevent seawater or sewage from entering the freshwater or purified water and mixing with each other even when the lens part or the reflector is fixed or the tilt of the solar tracker is changed. And, by increasing the top surface area of the sea water or sewage to implement the evaporation of more water vapor so that a lot of water vapor is condensed in the ceiling so that the device of the present invention can produce a large amount of good quality fresh water or purified water, and to increase the productivity efficiency .
도 1은 단면도로서 자세히 도시되지 않았지만, 본 발명의 해수담수화 장치(120)는 세장형일 수 있다. 세장형 해수담수화 장치의 초점평면도 세장형으로, 가로로 긴 면에 태양열이 집광집열되어 해수 또는 오수 영역의 해수를 가열하게 된다.1 is not shown in detail as a cross-sectional view, the seawater desalination device 120 of the present invention may be elongate. The focal plane of the elongated seawater desalination device is also elongated, and the solar heat is collected and concentrated on a horizontally long surface to heat the seawater or the seawater in the sewage region.
도 2a는 본 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템에서 사용되는 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)의 사시도이고, 도 2b은 본 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템에서 사용되는 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)의 횡방향 단면도이다. 도 2a 및 도 2b를 통해 알 수 있는 바와 같이, 냉각부(130)는 개폐형일 수 있다. Figure 2a is a perspective view of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention, Figure 2b is used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention It is a cross-sectional view of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120. As can be seen through Figures 2a and 2b, the cooling unit 130 may be open and close.
개폐형으로 구성하므로써 해수 또는 오수 영역 내부에 생성되는 스케일링 (scaling) 등의 이물질을 용이하게 제거하고 내부를 소독, 청소하여 열전달의 효율을 높일 수 있으며 따라서 담수 또는 정수의 생산성을 증가시킨다. By the open / close type, foreign substances such as scaling generated inside the seawater or sewage area can be easily removed, and the inside can be sterilized and cleaned to increase the efficiency of heat transfer, thus increasing the productivity of fresh water or purified water.
상기 해수담수화 장치는 도시된 바와 같이 세장형이다. 초점 평면(170)은 세장형이다. 세장형 초점 평면에 선형 초점평면이 형성된다. 원형 초점평면에 비해 가열 면적이 증가하게 된다. 해수 또는 오수 영역의 해수 유출입부(180)가 상기 장치의 해수 또는 오수 영역의 종방향 양 말단에 존재한다. 해수 유출입부(180)를 통해 해수가 유출입되고, 담수 또는 정수 처리된 해수는 담수 또는 정수 영역의 유출입부(190)를 통해 유출입된다. 담수 또는 정수 영역의 유출입부(190)는 상기 장치의 담수 또는 정수 영역의 종방향 양 말단에 존재한다. 담수 또는 정수 영역에 수집된 담수 또는 정수된 물은 상기 담수 유출입부(190)을 통해 유출된다. 상기 해수 유출입부 및 상기 담수 유출입부를 통해 정상 상태(steady-state) 연속 작업이 가능할 수 있다.The seawater desalination device is elongated as shown. Focal plane 170 is elongate. A linear focal plane is formed in the elongated focal plane. The heating area is increased compared to the circular focal plane. Seawater outflows 180 of the seawater or sewage zones are present at both longitudinal ends of the seawater or sewage zone of the device. Seawater flows in and out through the seawater inlet and outlet 180, and seawater treated with fresh water or purified water is flown in and out through the inflow and outlet 190 of fresh water or purified water. Outflows 190 of the freshwater or purified area are at both ends of the freshwater or purified area of the device. Freshwater or purified water collected in the freshwater or purified water region is discharged through the freshwater inlet and outlet 190. The steady-state continuous operation may be possible through the seawater inlet and the freshwater inlet and outlet.
도 3a는 본 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템에서 사용되는 하이브리드형 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)의 사시도이고, 도 3b은 본 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템에서 사용되는 하이브리드형 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)의 횡방향 단면도이다. 도 2의 해수담수화 장치와 모양과 구성은 동일하고, 다만, 도 3의 하이브리드형 해수담수화 장치는 발열부(200)가 해수 또는 오수 영역을 관통하고 있다. 이러한 하이브리드형 장치를 통해, 해가 없는 시간에도 해수담수화 또는 오수정수화 작업을 수행할 수 있게 된다. 상기 발열부는 상기 논의된 바와 같이, 전열선일 수 있고, 가열된 유체 흐름 관일 수 있다. 비록 도시되지 않았지만, 발열부를 가열시키는 별도의 가열 공급원이 존재할 수 있다.Figure 3a is a perspective view of a hybrid seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention, Figure 3b is a seawater desalination or sewage purification system using the solar energy of the present invention Cross-sectional view of the hybrid seawater desalination or sewage purification apparatus 120 used in the. The shape and configuration are the same as those of the seawater desalination device of FIG. 2, but the hybrid seawater desalination device of FIG. 3 has a heat generator 200 penetrating the seawater or sewage area. Through such a hybrid device, it is possible to perform seawater desalination or sewage purification even during no harm. The heating portion may be a heating wire, as discussed above, and may be a heated fluid flow tube. Although not shown, there may be a separate heating source for heating the exothermic portion.
도 4a는, 본원 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)에서, 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)이 패러볼릭 트러프 반사경인 경우의 단면도를 예시하고, 도 4b는, 본원 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)에서, 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)이 프레넬 반사경인 경우의 단면도를 예시하고 있다. 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 패러볼릭 트러프 반사경과 프레넬 반사경은 본 발명의 장치의 세장형(elongated) 초점 평면과 평행하게 배치되도록 세장형일 수 있다. 이러한 세장형 반사경을 통해, 가열지점이 점이 아닌 선 나아가서는 면을 이룰 수 있게 되어, 장치의 효율을 높일 수 있다.FIG. 4A illustrates a cross-sectional view of a solar energy condensing collector module 110 that is a parabolic trough reflector in a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy according to the present invention, and FIG. In the seawater desalination or sewage purification system 100 using the solar energy of the present invention, a cross-sectional view of the case where the solar energy concentrating collector module 110 is a Fresnel reflector is illustrated. As shown in FIG. 5, the parabolic trough reflector and Fresnel reflector may be elongated to be disposed parallel to the elongated focal plane of the device of the present invention. Through such an elongated reflector, the heating point can form a line rather than a point, thereby increasing the efficiency of the device.
도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명이 반사경을 이용하는 경우에는 반사된 빛의 수집을 높이기 위해 상기 장치의 해수 또는 오수 영역의 하부가 V-형태 또는 U-형태일 수 있으며, 이러한 형태에 제한되는 것은 아니다.As shown in FIG. 4, when the present invention uses a reflector, the lower portion of the seawater or sewage area of the device may be V-shaped or U-shaped to increase the collection of reflected light, and the present invention is limited to this type. no.
도 5는 본원 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)에서, 패러볼릭 트러프 반사경이 가로 방향으로 길게 설치된 모습을 도시하고 있으며, 이러한 패러블릭 트러프 반사경의 배치에 의해 태양광은 가로 방향으로 긴 표면에 띠 형태의 선형 초점평면을 형성할 수 있다. 도시되지는 아니하였지만, 프레넬 렌즈를 이용한 경우에도 가로 방향으로 긴 초점 표면에 띠 형태의 선형 초점평면을 형성할 수 있음을 당업자는 이해할 것이다.Figure 5 shows a seawater desalination or sewage purification system 100 using the solar energy of the present invention, the parabolic trough reflector is installed in the horizontal direction, and the solar light by the arrangement of such a parabolic trough reflector May form a band-shaped linear focal plane on a surface that is long in the transverse direction. Although not shown, it will be understood by those skilled in the art that a band-shaped linear focal plane may be formed on the focal surface that is long in the horizontal direction even when a Fresnel lens is used.
도 6은, 본원 발명의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)의 추가적인 실시예를 도시한다. 이러한 실시예의 시스템(100)은 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110); 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120); 및 반사판(115)을 포함한다.6 shows a further embodiment of a seawater desalination or sewage purification system 100 using solar energy of the present invention. The system 100 of this embodiment includes a solar energy concentrator module 110; Seawater desalination or sewage purification apparatus 120; And a reflector plate 115.
반사판(115)은 반사율이 높은 물체로서 고효율 평면 또는 고효율의 곡면 반사판이며, 이러한 반사판으로 이용될 수 있는 예로는 3M사의 mirror film 등이 있다. 반사판(115)은 집광집열장치 모듈(110)의 초점거리에 위치하고 집광집열된 에너지를 수광 평면(125)으로 반사하여 전달하도록 배치된다. 이러한 반사판(115)은 일정한 각도로 배치될 수도 있지만, 수광 평면(125)을 전체로 골고루 가열하기 위해, 그리고 태양의 위치에 따라 집광집열장치 모듈의 초점 거리를 맞추기 위해, 이동이 가능하거나 각도가 조절하도록 배치될 수 있다. Reflector 115 is an object having a high reflectance is a high-efficiency plane or a high-efficiency curved reflector, an example that can be used as such a reflector is a 3M mirror film. The reflecting plate 115 is disposed at the focal length of the light collecting module 110 and is disposed to reflect and transmit the collected light to the light receiving plane 125. The reflecting plate 115 may be disposed at an angle, but is movable or angled to evenly heat the light receiving plane 125 as a whole, and to adjust the focal length of the light collecting module according to the position of the sun. Can be arranged to adjust.
수광 평면(125)은 평면일 수도 있지만, 도 6에서 도시된 것처럼 요철을 가질 수 있다. 이러한 요철은 해수 또는 오수 영역의 해수 또는 오수를 가열하는 면적을 넓게 할 수 있으며, 이에 의해 빠르게 가열할 수 있다.The light receiving plane 125 may be a plane, but may have irregularities as shown in FIG. 6. Such unevenness can widen the area for heating seawater or filthy water in the seawater or filthy water region, whereby it can be heated quickly.
한편, 도 7은 본 발명에 따른 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)의 추가적인 실시예를 도시한다. 도 7에서 수광 평면(170)의 형상 역시 톱니형 또는 파도형과 같이 요철을 이루고 있을 수 있다.On the other hand, Figure 7 shows a further embodiment of the seawater desalination or sewage purification apparatus 120 according to the present invention. In FIG. 7, the shape of the light receiving plane 170 may also be uneven, such as serrated or wavy.
한편, 도 8a-8b는 태양의 위치에 따른 반사판의 모습을 도시한다. 반사판은 반사판 상에 형성되는 초점 평면의 태양광을 반사판과 집열부(170)의 위치와 집열면의 각도에 따라 여러 각도를 이룰 수 있으며, 이러한 예는 도 8a-8b에서 도시되어 있다. 태양각의 변동에 따라 수동으로 태양광을 추적할 수도 있고 자동 태양광 추적 장치를 사용할 수도 있으며, 도 8a 및 8b에서 보는 것처럼 태양의 위치에 따라 일정한 각도를 이루면서 태양광을 수광평면에 잘 전달할 수 있도록 각을 이루고 태양광의 초점 평면이 형성되도록 거리를 유지하게 된다. 도 8a는 태양각이 25도 일 때의 예시이고, 도 8b는 태양각이 90도 일 때의 예시이다.8A and 8B illustrate the reflection plate according to the position of the sun. The reflector may form various angles of sunlight in the focal plane formed on the reflector according to the positions of the reflector and the heat collecting unit 170 and the angle of the light collecting surface. Examples of the reflector may be illustrated in FIGS. 8A and 8B. You can track the sunlight manually according to the fluctuation of the sun angle, or you can use the automatic solar tracking device, and as shown in Figs. 8A and 8B, the sunlight can be transmitted to the light receiving plane well at an angle according to the position of the sun. They are kept at an angle so that they form a focal plane of sunlight. FIG. 8A is an example when the sun angle is 25 degrees, and FIG. 8B is an example when the sun angle is 90 degrees.
이상에서는 예시적으로 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 취지로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above by way of example only, it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be variously modified and changed without departing from the spirit and spirit of the present invention as set forth in the claims below. will be.

Claims (14)

  1. 집열된 고밀도의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)으로서, As a seawater desalination or sewage purification system 100 using the concentrated high-density solar energy,
    상기 시스템(100)은 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)과 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)로 이뤄지며; The system 100 is composed of a solar energy concentrating device module 110 and a seawater desalination or sewage purification device 120;
    상기 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)은 집광집열을 위한 렌즈 또는 반사경을 포함하고; The solar energy condenser module 110 includes a lens or a reflector for condensing light;
    상기 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)는: The seawater desalination or sewage purification device 120 is:
    (a) 상기 장치의 상부에 냉각부(130)가 위치하며; (a) a cooling unit 130 is located on top of the apparatus;
    (b) 상기 장치는 종방향의 파티션(140)으로 해수 또는 오수 영역(150)과 담수 또는 정수 영역(160)으로 나뉨에 있어, 상기 파티션(140)은 하부에서부터 종 방향으로 돌출되고 상기 냉각부(130)에 닿지 않으며; (b) The device is divided into a longitudinal partition 140 into a seawater or sewage zone 150 and a freshwater or water purification zone 160, wherein the partition 140 protrudes longitudinally from below and the cooling section. Not reach 130;
    (c) 증발된 해수 또는 오수의 수증기의 응축이 일어나는 상기 냉각부의 하부 바깥면인 천정부(260)로서, 상기 천정부(260)는 상기 해수 또는 오수 영역(150) 및 상기 담수 또는 정수 영역(160)을 마주하고; (c) a ceiling 260 which is a lower outer surface of the cooling section in which condensation of evaporated seawater or sewage water vapor occurs, wherein the ceiling 260 comprises the seawater or sewage zone 150 and the fresh water or purified water zone 160. Facing each other;
    (d) 상기 담수 또는 정수 영역의 반대편 해수 또는 오수 영역의 외부면에 렌즈 또는 반사경의 초점평면(170)이 위치하고; (d) a focal plane 170 of the lens or reflector is located on an outer surface of the seawater or sewage area opposite the freshwater or water purification area;
    (e) 상기 천정부는 상기 담수 또는 정수 영역 쪽으로 기울어져 있고;(e) the ceiling is inclined toward the freshwater or water purification region;
    상기 초점평면(170)은 상기 집광집열장치 모듈의 초점거리에 위치하며; The focal plane 170 is located at a focal length of the light condenser module;
    상기 초점평면에 집광집열된 에너지로부터 상기 해수 또는 오수 영역의 해수 또는 오수가 가열되어 증발되고 증발된 증기가 상기 천정부에서 응축되어 상기 기울어진 천정부에 따라 흘러 상기 담수 또는 정수 영역에 수집되는, From the energy concentrated on the focal plane, the seawater or sewage of the seawater or sewage region is heated and evaporated, and vaporized vapor is condensed in the ceiling and flows along the inclined ceiling to be collected in the freshwater or purified water region.
    시스템.system.
  2. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 해수 또는 오수 영역 내에 존재하는 하나 이상의 발열부(200)가 존재하는,At least one heat generating unit 200 exists in the seawater or sewage region,
    시스템.system.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2,
    상기 해수 또는 오수 영역은 하나 이상의 해수 또는 오수 유출입관(180)을 가지고; 상기 담수 또는 정수 영역은 하나 이상의 담수 또는 정수 유출입관(190)을 가지는,The seawater or sewage area has one or more seawater or sewage outflow pipes 180; The freshwater or purified water region has one or more freshwater or purified water outlet pipe 190,
    시스템.system.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 장치는 상기 초점 평면에 평행한 가로로 긴 세장형 장치이며, 상기 렌즈는 리니어(linear) 프레넬 렌즈인,The device is a horizontally elongated device parallel to the focal plane and the lens is a linear Fresnel lens,
    시스템.system.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 장치는 상기 초점 평면에 평행한 가로로 긴 세장형 장치이며, 상기 반사경은 상기 초점 평면에 집광집열시키기 위한 세장형(elongated) 패러볼릭 트러프 반사경 또는 프레넬 반사경인,The device is a horizontally elongated device parallel to the focal plane, the reflector being an elongated parabolic trough reflector or Fresnel reflector for condensing on the focal plane;
    시스템.system.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 냉각부는 하나 이상의 냉각수 유출입부(250)가 있으며,The cooling unit has one or more coolant outlet 250,
    상기 냉각수 유출입부와 상기 해수 또는 오수 영역의 유출입부와 유체 소통 가능하게 연결된,Connected in fluid communication with the cooling water inlet and the outlet of the seawater or sewage region,
    시스템.system.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 초점 평면은 상기 냉각부에서 가장 먼 위치의 상기 해수 또는 오수 영역의 하단에 위치하는,The focal plane is located at the bottom of the seawater or sewage region at the furthest position from the cooling section,
    시스템.system.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    태양추적장치(solar tracking system)를 포함하는,Including a solar tracking system,
    시스템.system.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2,
    상기 냉각부는 개폐형일 수 있는,The cooling unit may be open and close,
    시스템.system.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    렌즈부를 사용하는 경우에는 파티션의 상단 일부가 해수 영역으로 휘어져 있고,When using the lens part, the upper part of the partition is bent to the seawater area,
    반사경을 사용하는 경우에는 상기 파티션의 상단 일부가 담수영역 쪽으로 휘어져 있는,When using a reflector, the upper part of the partition is bent toward the freshwater area,
    시스템.system.
  11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2,
    상기 장치들이, 상기 냉각수 유출입관(250), 상기 해수 또는 오수 유출입관(180), 또는 상기 담수 또는 정수 유출입관(190)과 그 밖의 관이나 전선 등을 통해 상하종횡으로 연결되어 배치되어 있는,The apparatus is arranged to be connected vertically and vertically through the cooling water inflow pipe 250, the sea water or sewage outflow pipe 180, or the fresh water or purified water inlet pipe 190 and other pipes or wires,
    시스템.system.
  12. 집열된 고밀도의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)으로서, As a seawater desalination or sewage purification system 100 using the concentrated high-density solar energy,
    상기 시스템(100)은 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)과 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)로 이뤄지며; The system 100 is composed of a solar energy concentrating collector module 110 and a seawater desalination or sewage purification apparatus 120;
    상기 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)은 집광집열을 위한 렌즈를 포함하고; The solar energy condenser module 110 includes a lens for condensing;
    상기 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)는: The seawater desalination or sewage purification device 120 is:
    (a) 상기 장치의 상부에 냉각부(130)가 위치하며; (a) a cooling unit 130 is located on top of the apparatus;
    (b) 상기 장치는 종방향의 파티션(140)으로 해수 또는 오수 영역(150)과 담수 또는 정수 영역(160)으로 나뉨에 있어, 상기 파티션(140)은 하부에서부터 종 방향으로 돌출되고 상기 냉각부(130)에 닿지 않으며; (b) The device is divided into a longitudinal partition 140 into a seawater or sewage zone 150 and a freshwater or water purification zone 160, wherein the partition 140 protrudes longitudinally from below and the cooling section. Not reach 130;
    (c) 증발된 해수 또는 오수의 수증기의 응축이 일어나는 상기 냉각부의 하부 바깥면인 천정부(260)로서, 상기 천정부(260)는 상기 해수 또는 오수 영역(150) 및 상기 담수 또는 정수 영역(160)을 마주하고; (c) a ceiling 260 which is a lower outer surface of the cooling section in which condensation of evaporated seawater or sewage water vapor occurs, wherein the ceiling 260 comprises the seawater or sewage zone 150 and the fresh water or purified water zone 160. Facing each other;
    (d) 상기 담수 또는 정수 영역의 반대편 해수 또는 오수 영역의 외부면에 렌즈의 초점평면(170)이 위치하고; (d) a focal plane 170 of the lens is located on an outer surface of the seawater or sewage area opposite the freshwater or water purification area;
    (e) 상기 장치(120)는 천정부가 담수 영역 쪽으로 기울어지도록 상기 장치(120)가 기울어지며;(e) the device 120 is tilted such that the ceiling tilts toward the freshwater area;
    (f) 해수 영역에서 더 많은 수증기 증발 및 천정부의 응축 영역을 넓히기 위해 상기 장치(120)의 초점 평면이 위치하는 부분의 상부가 증발 방향 또는 담수 영역으로부터 더 멀리 휘어지고;(f) the upper part of the portion where the focal plane of the device 120 is located bends further away from the evaporation direction or the freshwater area to expand the vapor condensation area of the ceiling and more vapor evaporation in the seawater area;
    상기 초점평면(170)은 상기 집광집열장치 모듈의 초점거리에 위치하며; The focal plane 170 is located at a focal length of the light condenser module;
    상기 초점평면에 집광집열된 에너지로부터 상기 해수 또는 오수 영역의 해수 또는 오수가 가열되어 증발되고 증발된 증기가 상기 천정부에서 응축되어 상기 기울어진 천정부에 따라 흘러 상기 담수 또는 정수 영역에 수집되는, From the energy concentrated on the focal plane, the seawater or sewage of the seawater or sewage region is heated and evaporated, and vaporized vapor is condensed in the ceiling and flows along the inclined ceiling to be collected in the freshwater or purified water region.
    시스템.system.
  13. 집열된 고밀도의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)으로서, As a seawater desalination or sewage purification system 100 using the concentrated high-density solar energy,
    상기 시스템(100)은 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)과 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)로 이뤄지며; The system 100 is composed of a solar energy concentrating collector module 110 and a seawater desalination or sewage purification apparatus 120;
    상기 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)은 집광집열을 위한 반사경을 포함하고; The solar energy condenser module 110 includes a reflector for condensing light;
    상기 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)는: The seawater desalination or sewage purification device 120 is:
    (a) 상기 장치의 상부에 냉각부(130)가 위치하며; (a) a cooling unit 130 is located on top of the apparatus;
    (b) 상기 장치는 종방향의 파티션(140)으로 해수 또는 오수 영역(150)과 담수 또는 정수 영역(160)으로 나뉨에 있어, 상기 파티션(140)은 하부에서부터 종 방향으로 돌출되고 상기 냉각부(130)에 닿지 않으며; (b) The device is divided into a longitudinal partition 140 into a seawater or sewage zone 150 and a freshwater or water purification zone 160, wherein the partition 140 protrudes longitudinally from below and the cooling section. Not reach 130;
    (c) 증발된 해수 또는 오수의 수증기의 응축이 일어나는 상기 냉각부의 하부 바깥면인 천정부(260)로서, 상기 천정부(260)는 상기 해수 또는 오수 영역(150) 및 상기 담수 또는 정수 영역(160)을 마주하고; (c) a ceiling 260 which is a lower outer surface of the cooling section where condensation of vaporized seawater or sewage water vapor occurs, wherein the ceiling 260 comprises the seawater or sewage zone 150 and the fresh water or purified water zone 160. Facing each other;
    (d) 상기 담수 또는 정수 영역의 반대편 해수 또는 오수 영역의 외부면에 반사경의 초점평면(170)이 위치하고; (d) a focal plane 170 of the reflector is located on an outer surface of the seawater or sewage area opposite the freshwater or water purification area;
    (e) 상기 반사경의 빛을 더 많이 수용하기 위해 상기 장치(120)의 해수 영역의 하부가 U-형태 또는 V-형태로 이루어지며;(e) the lower portion of the seawater region of the device 120 is U-shaped or V-shaped to receive more light from the reflector;
    상기 초점평면(170)은 상기 집광집열장치 모듈의 초점거리에 위치하며; The focal plane 170 is located at a focal length of the light condenser module;
    상기 초점평면에 집광집열된 에너지로부터 상기 해수 또는 오수 영역의 해수 또는 오수가 가열되어 증발되고 증발된 증기가 상기 천정부에서 응축되어 상기 기울어진 천정부에 따라 흘러 상기 담수 또는 정수 영역에 수집되는, From the energy concentrated on the focal plane, the seawater or sewage of the seawater or sewage region is heated and evaporated, and vaporized vapor is condensed in the ceiling and flows along the inclined ceiling to be collected in the freshwater or purified water region.
    시스템.system.
  14. 집열된 고밀도의 태양 에너지를 이용한 해수담수화 또는 오수정수화 시스템(100)으로서, As a seawater desalination or sewage purification system 100 using the concentrated high-density solar energy,
    상기 시스템(100)은 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110); 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120); 및 반사판(115)으로 이뤄지며; The system 100 includes a solar energy concentrator module 110; Seawater desalination or sewage purification apparatus 120; And a reflector plate 115;
    상기 태양 에너지 집광집열장치 모듈(110)은 집광집열을 위한 렌즈를 포함하고; The solar energy condenser module 110 includes a lens for condensing;
    상기 해수담수화 또는 오수정수화 장치(120)는: The seawater desalination or sewage purification device 120 is:
    (a) 상기 장치의 상부에 냉각부(130)가 위치하며; (a) a cooling unit 130 is located on top of the apparatus;
    (b) 상기 장치는 종방향의 파티션(140)으로 해수 또는 오수 영역(150)과 담수 또는 정수 영역(160)으로 나뉨에 있어, 상기 파티션(140)은 하부에서부터 종 방향으로 돌출되고 상기 냉각부(130)에 닿지 않으며; (b) The device is divided into a longitudinal partition 140 into a seawater or sewage zone 150 and a freshwater or water purification zone 160, wherein the partition 140 protrudes longitudinally from below and the cooling section. Not reach 130;
    (c) 증발된 해수 또는 오수의 수증기의 응축이 일어나는 상기 냉각부의 하부 바깥면인 천정부(260)로서, 상기 천정부(260)는 상기 해수 또는 오수 영역(150) 및 상기 담수 또는 정수 영역(160)을 마주하고; (c) a ceiling 260 which is a lower outer surface of the cooling section in which condensation of evaporated seawater or sewage water vapor occurs, wherein the ceiling 260 comprises the seawater or sewage zone 150 and the fresh water or purified water zone 160. Facing each other;
    (d) 상기 냉각부의 반대편 해수 또는 오수 영역의 외부면에 수광 평면(125)이 위치하고, 상기 수광 평면(125)은 요철을 가지며;(d) a light receiving plane 125 is located on an outer surface of the seawater or sewage region opposite the cooling unit, and the light receiving plane 125 has irregularities;
    (e) 상기 천정부는 상기 담수 또는 정수 영역 쪽으로 기울어져 있고;(e) the ceiling is inclined toward the freshwater or water purification region;
    상기 반사판(115)은 상기 집광집열장치 모듈의 초점거리에 위치하며; The reflecting plate 115 is located at a focal length of the light collecting module;
    상기 반사판(115)은 집광집열된 에너지를 수광 평면(125)에 반사하여 전달하고, 이 에너지로부터 상기 해수 또는 오수 영역의 해수 또는 오수가 가열되어 증발되고 증발된 증기가 상기 천정부에서 응축되어 상기 기울어진 천정부에 따라 흘러 상기 담수 또는 정수 영역에 수집되는, The reflecting plate 115 reflects and transfers the concentrated and concentrated energy to the light receiving plane 125. From this energy, the seawater or filthy water of the seawater or filthy water region is heated to evaporate, and the vaporized vapor condenses on the ceiling and tilts. Flows along the ceiling and is collected in the freshwater or water purification area,
    시스템.system.
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