Геолиоопреснитель Советский патент 1990 года по МПК C02F1/14 C02F103/08 

(

Изобретение относится к области солнечной энергетики и может быть использовано для опреснения минерализованных вод. Целью изобретения является сокращение энергозатрат на подъем воды в опреснитель. Сущность изобретения заключается в том, что в отличие от известных гелиоопреснителей, включающих резервуар, лотки, прозрачную поверхность и устройство для подъема воды из источника в гелиоопреснитель с приемником воды на конце всасывающего трубопровода водоподъемника, предлагаемый гелиоопреснитель имеет приемник воды в виде погруженной в водный источник емкости 4 со стенками из полупроницаемой мембраны. Емкость заполнена водным раствором соли большей концентрации по сравнению с концентрацией опресняемой воды и соединена трубопроводом 5 с резервуаром 1 для опресняемой воды. Резервуар оборудован размещенным внутри него баком 8, нижняя часть которого соединена с нижней частью емкости 4 каналом 7, расположенным внутри трубопровода 5. 2 ил.

01

Јь

Сд Јь

К)

Фаг.1

Изобретение относится к солнечной энергетике и может быть использовано для опреснения минерализованных вод.

Цель изобретения - сокращение эксплуатационных затрат.

На фиг о 1 изображен гелиоопресни- тель, общий вид , на фиг. 2 - то же, продольный разрез.

Гелиоопреснитель содержит резервуар для опресняемой воды 1, лотки 2, прозрачные покрытия 3. Под резервуаром 1 имеется емкость k, стенки которой выполнены в виде полупроницаемой мембраны. Емкость 4 соединена с резервуаром 1 трубопроводом 5 и погружена в водный источник 6. Нижня часть емкости 4 соединена каналом 7, расположенным внутри трубопровода 5, с нижней частью бака 8, расположенного внутри резервуара 1 и соединенного в верхней части с последним через отверстия 9. Резервуар гелиоопресни- теля оборудован патрубком для отведения конденсата 10.

Гелиоопреснитель работает следующим образом.

Перед пуском гелиоопреснителя емкость 4 заполняется раствором соли с концентрацией, превышающей концентрацию опресняемой воды. Под действием прямого осмоса молекулы воды проникают через полупроницаемую мембрану емкости 4, уровень водяного раствора начинает повышаться, резервуар 1 и бак 8 заполняются раствором через трубопровод 5 и канал 7 до рабочего уровня, после этого гелиоп- реснитель считается готовым к работе

Солнечные лучи, проходя через наклонные покрытия 3. нагревают раствор в баке 8. Вода испаряется, конденсируется на внутренней поверхности покрытия 3 и собирается в лотки 2, а оттуда самотеком поступает к потребителю. Концентрация соли в поверхностном слое раствора в баке 8 увеличивается, его плотность возрастает и он начинает опускаться в нижнюю часть бака 8 и далее по каналу 7 з нижнюю часть емкости „ где плотность раствора снижается за счет разбавления водой, поступающей через Полупроницаемую мембрану. Наличие разности концентраций приводит к возникновению циркуляции раствора из бака 8 через канал 7 в емкость и далее по трубопроводу 5 в резервуар 1,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

соединенный через отверстия 9 с баком 8. Для уменьшения влияния на циркуляцию разности температур раствора в верхней части бака 8 и в емкости k канал 7 размещен внутри трубопровода 5, при этом более ретый раствор, поступающий из бака 8 в канал 7 отдает часть теплоты раствору, двигающемуся по трубопроводу 5- и температура в отпускной и подъемной частях циркуляционного контура частично выравнивается. В предлагаемом устройстве для подъема раствора в Гелиоопреснитель использована осмотическая ячейка известного генератора давления - камера с раствором, отделенная от камеры с растворителем полупроницаемой мембраной. Сочетание этого водоподъемного устройства с гелиоопреснителем дает новое качество, заключающееся в том, что, с одной стороны, улучшается работа гелиоопреснителя, с дру- ной - улучшается работа водоподъемного устройства. Улучшение работы водоподъемного устройства, работающего на основе прямого осмоса, состоит в том, что в предлагаемом устройстве водоподъемное средство получает новое свойство - оно приобретает возможность работать непрерывно без остановок для смены раствора, т.е. из генератора давления ячейка превращается в осмотический насос. Улучшение работы гелиоопреснителя заключается в том, что на стенках его резервуара не накапливаются взвешенные вещества и выпадающие из раствора соли жесткости.

В предлагаемой установке перед пуском ее в работу можно раствор в емкости k приготовить искусственно, из солей не дающих отложений, например, из чистой поваренной соли, и этим полностью исключить выпадение из раствора взвешенных веществ и нерастворимых соединений. Выпадение указанных загрязнений возможно на мембране со стороны исходной воды. Этот процесс ограничен тем, что в результате конвективного движения воды, усиливаемого лодогревом, 3ai- рязнения смываются с поверхности мембраны и выпадают на дно водоема. Таким образом, в предлагаемом устройстве удается заменить выпадение загрязнений в резервуаре выпадением за(- рязнений в источнике водоснабжения,

10

кондеи- сат

Фиг. 2