203506. lajstromszámú szabadalom • Berendezés tengervíz sótalanítására a napenergia hasznosításával, előnyösen áramtermeléssel összekapcsolva
1 HU 203 506 A 2 A találmány szerinti berendezésnél a tengervízgyűjt<5 tartályhoz (10) a tengervíz előmelegítését és egyben a desztillált vízgőz lecsapatását végző előmelegítő tartály (11) kapcsolódik célszerűen közvetlenül a tengervízgyűjtő tartály (10) mellett elhelyezve úgy, hogy a két tartály egymással szomszédos falán megfelelő méretű, az előmelegítő tartály tengervízzel való folyamatos feltöltését biztosító nyílás van, ahol az előmelegítő tartály (11) tengervíz kivezető vezetéke a bepárló tartályokba, az első bepárló tartály (2) vízgőzkivezető csöve második és további, fokozatosan növekvő vákuum alatt működő, egymással sorbakapcsolt bepárló tartályokba (2) van vezetve, ahol az első bepárló tartály (2) fűtőközeggel fűtött fűtőtesttel, a második és további bepárló tartályok (3) pedig az előző tartályban keletkezett vízgőzzel fűtött fűtőtesttel vannak ellátva, továbbá az első bepárló tartály (2) fűtését szolgáló hőközlő közeg felmelegítésére a nap mozgását követő, parabolikus napkollektor (1) van alkalmazva, amelynek a hőközlő közegei tároló hőfelfogó tartálya van, amelynek bevezető csöve az első bepárló tartály lehűlt hőközlő közeget kivezető nyílásához, a felmelegített hőközlő közeget kivezető csöve pedig az első bepárló tartály (2) forró hőközlő közeg bevezető nyílásához van vezetve. A találmány tárgya berendezés tengervíz sótalanílására, előnyösen villamos áram termelésével összekapcsolva, a napenergia hasznosításával, amely tengervízgyűjtő tartályt, az előmelegítő tartályhoz kapcsolódó bepárló tartályt, vagy tartályokat, a bepárlás energiaellátását biztosító, a bepárló tartályhoz kapcsolt hőforrást, továbbá a bepárló tartályban bepárolt és lecsapatott desztillált vizet tároló tartályt tartalmaz. A tengerparti, illetve azokkal határos trópusi és szubtrópusi országok és a kiterjedt forró éghajlatú szigetvilág igen jelentős részénél még jelenleg is megoldhatatlan probléma a megfelelő, nem túl drága ivóvíz szolgáltatása. Hatalmas anyagi erőfeszítések árán az említett térségek jelentős részében már megoldottnak tekinthető a nagyvárosok és nagy ipari létesítmények tengervíz-sótalanítás útján előállított ivó- és ipari víz ellátása. Kisebb tengerparti települések ivó- és ipari víz szükségletét azonban még ma is úgy biztosítják, hogy vagy nagy távolságról (vízi vagy szárazföldi úton) szállítják a vízműberendezésekkel kitermelt vizet, vagy pedig a legközelebbi nagyvárosok, illetve ipari létesítmények vízellátására kiépített tengervízsólalanító üzemek termelésének egy részét fordítják e célra. Mindkét megoldás eléggé költséges, mert a gyakran nagy távolságokra való szállítás eszközigényes, sok pénzt emészt fel és korlátokat szab a vízfogyasztásban. Tengervíz sótalanítására jelenleg hét fontosabb eljárás ismeretes. Ezek a következők:- termokompresszió,- ioncserés és elektrolízises eljárás,- egyszeres átfolyású többlépcsős lehajlás,- többlépcsős lehajtású légkeringtetéses eljárás,- fordított (reverz) ozmózis,- többtestes bepárlás és- mechanikus gőzkompresszió. A termokompressziós folyamat egy- vagy többlépcsős lehet. A többlépcsős folyamat sokkal gazdaságosabb, mint az egylépcsős. A gazdaságosság szempontjából fontos még, hogy a villamos energia 3,6-szer drágább, mint a gőzenergia. Az ioncserés és az elektrolízises eljárás alkalmazása a drága villamos energia miatt fokozatosan hátiérbc szoml. Az ismert eljárások közül a fordított ozmózis (RO) elvén működő eljárás a leghatékonyabb, mert 35-50%-kal kevesebb energiát igényel. Ennél az eljárásnál a víz elő- 20 kezelését is el kell végezni. Ez oltott mészből álló dekarbonizálásból, nátrium-karbonáttal való részleges lágyításból, majd nálrium-aluminátlal és ferrokloriddal végrehajtott deszilikálásból áll. Szükséges még a víz szűrőkön való pelyhesítése és végül homokon történő szűrése. 25 A bepárlásos eljárásoknál hagyományos kőolaj-, kőszén-, vagy gáztüzelésű kazánokban gőzt fejlesztenek és azt vezetik fűtőcsövekkel ellátott bepárlókba, amelyek egytestes vagy többtesles kialakításúak. Az utóbbi a gazdaságosabb, ezért újabban nagyobbrészt ilyen be- 30 rendezéseket építenek. A bepárlóban keletkezett párát cseppfogón keresztül vezetve hűtve lecsapatják, többtestes bcpárlónál a sorban következő bepárlók fűtőcsövén keresztül vezetve a pára hőenergiáját hasznosítják, majd a lecsapódott párát elvezetik. 35 Az eddigiekben felsorolt, illetve röviden ismertetett berendezések és eljárások valamilyen hagyományos energiát, energiahordozót igényelnek, tehát létesítésüknél ezt figyelembe kell venni. Hátrányuk, hogy működésük során igen nagy mennyiségű tüzelőanyagot 40 használnak el és csak ott telepíthetők, ahol a folyamatos energiaellátás zavartalanul biztosított. További hátrányként jelentkezik, hogy magas üzemeltetési költségeket igényelnek, amelyek viszonylag hosszú idő alatt térülnek meg. Hátrányos ezenkívül 45 még a működésük közben fellépő jelentős környezetszennyezés. A találmány célja a fenti körülményekre tekintettel olyan berendezés létrehozása, amely kisebb települések vízellátását is képes gazdaságosan, olcsón és a 50 környezet szennyezése nélkül biztosítani. A találmány alapja az a felismerés, hogy a tengervíz sótalanítása, illetve a villamos energia előállítása a jelenleg rosszul ellátott és kedvezőtlen infrastruktúrával rendelkező kisebb településeken, farmokon, egyedül- 55 álló villákban és nyaralókban is megoldható, ha a sótatanításhoz a lemiészet állal ingyen szolgáltatott, korlátlan mennyiségben rendelkezésre álló napenergiát használjuk fel. A találmány tárgya berendezés tengervíz sótalanílá- 60 sára, előnyösen áramtermeléssel összekapcsolva, 2
