Солнечная энергоустановка

 

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

54 А1 (Ц1) Р 24 2/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 4687537/06 (?2) 24.04.89 (46) 23,03.91. Бюл, N - 11 (7?) В.В,Болдырев, Б,Ф,Лямаев, !

О.Г.Овчаренко и А,И,Тютюнников (53) 66?.997(088.8) (56) Коробков В,А, Преобразования энергии океана. — Л.: Судостроение, 1986, с. 183-185. (54) СОЛНЕЧНАЯ ЭКЕРГОУСТАНОВКА (5?) Изобретение относится к гелиотехнике, Пель изобретения — повыше2 ние автономности и расширение функциональных возможностей. Солнечная энергоустановка содержит резервуар (P) 1 с нагреваемой соленой водой и мембранный преобразователь (МП) 2 с водяной камерой (ВК) 3 и рассольной камерой (РК) 4, последняя из ко" торых гидравлически связана с P 1, Энергоустановка снабжена гидравлически связанным с P 1 солевым баком аккумулятором (БА) 5, расположенным в грунте 6, диалйтической батареей (цБ) 7, PK 8 которой гидравличес1636654

5 ки связана с МП 2 и Р 1, а конден- сатная камера (КК) 9 соединена паропроводом 10 с последним, и водоструйным насосом (БН) 11,. активное сопло которого подключено к КК 9, а пассивное — к ВК 3. P 1 выполнен в виде размещенного на башне 12 и

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным энерго- 15 установкам.

Целью изобретения является повышение автономности и расширение функциональных воэможностей.

На чертеже показана конструктивная схема солнечной энергоустановки.

Солнечная энергоустановка содержит резервуар 1 с нагреваемой соленой водой и мембранный преобразователь 2 с водяной и рассольной камерами 3 и 4 соответственно, последняя из которых гидравлически связана с резервуаром 1.

Энергоустановка снабжена гидравлически связанным с резервуаром 1 солевым баком-аккумулятором 5, расположен-30 ным в грунте 6, диалитической батареей 7, расСольная камера 8 которой гидравлически связана с аналогичной мембранного преобразователя 2 и с резервуаром 1, а конденсатная камера 9 — 35 паропроводом 10 с последним, и во-. доструйным насосом 11 активное сопло которого подключено к конденсатной камере 9 диалитической батареи

9, а пассивное — к водяной камере 3 4р мембранного преобразователя 2, причем резервуар l выполнен в виде размещенного на башне 12 и облучаемого при помощи гелиостатов 13 котла, а мембранный преобразователь 2 установлен в 45 колодце 14 и гидравлически связан рассольной камерой 4 с солевым бакомаккумулятором 5, /

Солнечная энергоустановка работает следующим образом, 50

В солевой бак-аккумулятор 5 насыпают соль (например„ поваренную) и заполняют его, а также рассольные камеры 4 мембранного преобразователя 2 водой выжидают некоторое время по9

«55 ка не заполнится весь внутренний объем рассольных камер 8 диалитической батареи 7, резервуара 1 и трубопровода. Об окончании процесса заполоблучаемого при помощи гелиостаток

13 котла, ИП 2 установлен в колодце

14 и гидравлически связан PK 4 с

БА 5, В энергоустановке осуществляется непрерывная циркуляция рассола с выработкой электроэнергии, тепла и подачей питьевой воды, 1 ил. нения можно судить по началу вытекания рассола из водоструйного насоса

11, так как рассол при переполнении резервуара 1 будет поступать к соплу водоструйного насоса 11 по паропроводу 10 через конденсатную .камеру 9 диалитической батареи 7, Заполнение трубопроводов и оборудования в период ожидания осуществляется вследствие явления естественного осмоса, условием протекания которого является наличие рассола в рассольных камерах

4 и воды в камере 3 мебранного преобразователя 2, погруженного в колодец 14 и имеющего доступ воды в водяную камеру 3. После заполнения системы направляют на резервуар 1 гелиостаты 13 и подключают потребителей электрической энергии к диалитической батарее 7, потребителей питьевой воды — к выходу водоструйного насоса ll, а потребителей тепла. — к баку-аккумулятору 5, Этим завершается запуск энергоустановки в работу.

В процессе работы гелиостатов 13 в резеруаре 1 происходит выпаривание из рассола части растворителя (воды), что приводит к увеличению в нем плотности рассола и к перемещению рассола под действием гравитации в бак-аккумулят >р 5, где происходит дополнительное увеличение плотности рассола за счет растворения соли.

Обогащенный таким образом рассол поступает в сольные камеры 4 мембранного преобразователя 2, В мембранном преобразователе 2 плотность раствора уменьшается, так как он разбавляется водой из колодца 14, поступающей через полупроницаемую мембрану из водяной камеры 3 в. рассольные камеры 4. Разбавленный рассол из мембранного преобразователя 2 поступает в рассольные камеры 8 диалитической батареи 7, Здесь также происходит уменьшение плотности рассо1636654

50 ла, так как часть ионов соли проходит через ионообменные мембраны из рассольных камер 8 в конденсатную камеру 9. Из камер. 8 обнодненный рас

5 сол по трубопроводу поднимается в верхнюю зону резервуара 1, где происходит его упаривание, Таким образом, н опускном трубопроводе поддерживается высокое значение плотности рассола, а и подъемном трубопроводе— низкое, Это является условием непрерывного движения рассола по циркуляционному контуру резервуар — бак-аккумулятор 5 — мембранный преобразователь 2 — диалитическая батарея 7, Чем интенсивнее протекает упаринание рассола в резервуаре и насыщение его солью в баке-аккумуляторе 5 с одной стороны, и чем ин- 20 тенсиннее протекает обеднение рассола в мембранном преобразователе 2 и диалитической батарее 7 с другой стороны, тем больше скорость движения рассола по циркуляционному контуру. 25

Пар из верхней зоны резервуара 1 поступает н конденсатную камеру 9 диалитической батареи 7, конденсируется там эа счет контакта через ионообменные мембраны с охлажденным рассолом и поступает к соплу нодоструйного насоса 11. Контакт конденсата с рассолом сопровождается насыщением конденсата солями, т.е, доведением его до кондиций питьевой воды. Перепад давлений на сопле, требуемый для работы нодоструйного насоса ll достигается эа счет притока н циркуляционный контур части воды из колодца 14 и за счет нагрева резервуара 1, Под 40 дейстнием этого давления из циркуляционного контура через сопло водоструйного .насоса ll отводится тот объем воды, который поступает в контур через полупроницаемые мембраны мембранного преобразователя 2, Водоструйный насос 11 обеспечивает прокачива,ние воды через водяную камеру 3 мембранного преобразователя 2. При этом вода из колодца 14 входит в камеру

3, проходит вдоль поверхности мембран и поступает во всасывающий патрубок водоструйного насоса li, в котором смешивается r. «cпденсатом и вместе с ним поступает к потребителям питьевой воды, Потребление тепла, накапливающегося в баке-аккумуляторе 5, может быть осуществлено за счет размещения в нем раствор, а потреблять зимой, Преимущестнами энергоустанонки являются отсутствие насосов и других потребителей механической энергии, простота обслуживания, воэможность доведения конденсата до кондиций питьевой воды, возможность размещения резервуара над поверхностью земли с целью применения гелиостатон с плоскими зеркалами; аккумулирование тепла и размещенных в грунте аккумуляторах за счет безнасосной передачи тепла сверху вниз.

Описанные технические преимущества направлены на сокращение затрат энергии на собстненные нужды. формула из о б ре тения

Солнечная энергоустанонка, содержащая резервуар с нагреваемой соленой водой и мембранный преобразователь с водяной и рассольной камерами, последняя иэ которых гидравлически связана с резервуаром, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения автономности и расширения функциональных возможностей, энергоустановка снабжена гидравл чески связанным с резервуаром соленым бакомаккумулятором, расположенным в грунте, диалитической батареей, рассольная камера которой гидравлически связана с аналогичной камерой мембранного преобразователя и с резервуаром, а конденсатная — паропроводом с последним, и водоструйным насосом, активное сопло которого подключено к конденсатной камере диалитической . батареи, а пассинное — к водяной камере мембранного преобразователя, причем резервуар выполнен н виде размещенного на башне и облучаемого при помощи гелиостатов котла, а мембранный преобразователь установлен в колодце и гидравлически связан рассольной камерой с соленым бакомаккумулятором,