Evaporador Solar De Salina

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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

C02F 1/14 (2006.01) F24J 2/16 (2006.01) F24J 2/23 (2006.01)

ESPAÑA

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11 Número de publicación: 2 296 519

21 Número de solicitud: 200601219

51 Int. Cl.:

PATENTE DE INVENCIÓN

22 Fecha de presentación: 24.10.2005

43 Fecha de publicación de la solicitud: 16.04.2008

Fecha de la concesión: 11.02.2009

73 Titular/es: Álvaro Lorente Candelas

c/ Lope de Rueda, 10-5º A 28009 Madrid, ES

72 Inventor/es: Lorente Candelas, Álvaro

45 Fecha de anuncio de la concesión: 01.04.2009

45 Fecha de publicación del folleto de la patente:

74 Agente: No consta

01.04.2009

54 Título: Evaporador solar de salina.

57 Resumen:

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Evaporador solar de salina. Consiste en un evaporador solar de efecto simple en el cual queda sustituida la bandeja, estanque o balsa donde se deposita el agua salada, por la piscina de una salina tradicional. La radiación solar atraviesa la cubierta transparente (3) orientada al sur (en el caso del hemisferio norte, estando orientada al norte en caso contrario), y las paredes laterales (6) del mismo material que la cubierta. El agua del cocedero (2) es evaporada para pasar a condensar sobre la cubierta (3), para terminar descendiendo por gravedad a través de la misma y recolectarse en la conducción (4). La cubierta (3) posee una inclinación que optimiza la transmisión de radiación a través de la misma, siendo dicho ángulo aproximadamente la mitad de la latitud del lugar. La pared (5) es de material opaco aislante y de color blanco por su cara interior.

Aviso: Se puede realizar consulta prevista por el art. 37.3.8 LP. Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid

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DESCRIPCIÓN Evaporador solar de salina. Sector de la técnica La presente invención se refiere a un evaporador solar de efecto simple, el cual al ser construido sobre una piscina de salina tradicional, en lugar de obtener como único producto agua destilada con el consecuente residuo denominado salmuera, se obtendrá la sal propia de una salina a partir de la salmuera y agua dulce como producto secundario. La producción de sal basada en la evaporación del agua de la salina tradicional, se verá incrementada por una evaporación más rápida al realizarse en un sistema cubierto con temperatura superior a la del ambiente exterior. Descripción del estado de la técnica En la década de los sesenta, se comenzó a investigar la posibilidad de obtener agua dulce a partir del agua de mar, mediante el uso de la energía solar, suscitada por el interés que comenzaban a tener las energías renovables. Se llevaron a cabo investigaciones en Rusia, Australia y en la India, desarrollándose los llamados evaporadores solares, que han llegado a aplicarse en lugares del mundo desérticos en donde el agua es escasa o casi inaccesible. Actualmente la desalación de agua de mar mediante energía solar ha perdido totalmente su interés, puesto que sus rendimientos son muy pequeños comparados con los obtenidos en desaladoras con técnicas más modernas, como son la evaporación multiefecto y en especial la osmosis. El problema de las técnicas de desalación, tanto de las solares como de las más actuales, es la salmuera que queda como residuo, la cual no es aprovechable por el momento y no se puede devolver al mar debido al peligro que entraña para la vida marina. Por otra parte, la salina tradicional comienza a quedar en desuso a pesar de que en la península ibérica hemos tenido inmensas parcelas de terreno dedicadas a la obtención de sal. Destaca en España la salina canaria debido a su carácter intensivo, dado el poco espacio disponible en las islas. Gracias a los ingenios salineros oriundos de Arrecife (Lanzarote), se desarrolló la nueva salina de barro con forro de piedra, quedando pocas en funcionamiento en la actualidad, pero arrastrando décadas de tradición a sus espaldas para producir una sal de excelente calidad. El actual problema de las salinas canarias es que debido a su pequeña producción, les es difícil competir con la sal de la península. Explicación de la invención Se cubrirán las piscinas denominadas cocederos o evaporadores, mediante una cubierta de vidrio o plástico transparente que permita una buena transmisión de la radiación solar. La cubierta orientada al sur, en el caso del hemisferio norte, y al norte, en el caso del hemisferio sur, se colocará sobre la piscina con un ángulo de inclinación que permita la máxima transmisión de energía solar directa al fondo de la piscina, estando este ángulo próximo al de la mitad de la latitud del lugar en que esté situada la salina. Dicha cubierta descansará sobre un muro vertical en el lado norte de la salina (en el lado sur si está situada en el hemisferio sur), el cual será aislante a la energía térmica, estando pintado de blanco por la cara interior, para reflejar la radiación que incida sobre él en las horas del día en que el sol ya está a baja altura. Según el tamaño de 2

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la piscina se podrá estudiar la viabilidad de disponer de un muro de unos 85º de inclinación respecto a la horizontal, para una mejor reflexión de la radiación hacia el fondo de la piscina. En las caras este y oeste, la superficie de vidrio o plástico principal descansará sobre paredes verticales del mismo material, para aprovechar la radiación solar disponible en las horas próximas a la salida y puesta del sol. El sistema recibe la radiación solar, calentando el agua de la piscina de la salina, que al igual que las cubetas de los evaporadores solares será de color negro. El agua se evapora aumentando el grado de salinidad del agua del cocedero. El sistema puede llegar a alcanzar temperaturas de 60ºC. Al ser menor la temperatura exterior, el agua condensará en la cubierta, cuyo material deberá permitir que esta condensación se produzca en forma de película. El agua dulce desciende por gravedad por la pendiente, llegando a un canalón inclinado que la dirige hacia un depósito. Las conducciones de entrada y salida del agua salada en cada evaporador, son las propias de cada salina. El sistema deberá estar perfectamente aislado del exterior para conseguir unos rendimientos aceptables. Gracias al calor almacenado en el sistema, la temperatura interior puede permanecer por encima de la exterior, consiguiéndose pequeñas cantidades de condensado durante la noche. En España un lugar óptimo para su utilización son las salinas canarias, debido a los altos valores de radiación solar disponibles en esa latitud, y a la necesidad que existe en las islas de desalar el agua del mar, por su carencia de ríos. Sumando a la obtención de agua dulce un incremento de producción gracias a una más rápida evaporación, se podría salvar la tradición de las salinas canarias, únicas por su carácter intensivo y por la gran calidad de su sal, que actualmente peligra debido al menor coste de la sal de la península. Es habitual que las piscinas de las salinas se conviertan con el tiempo en pequeños ecosistemas, donde las aves migratorias se vuelven dependientes del entorno de la salina. Por ello en estos casos los evaporadores solares de salina sólo se podrán instalar en piscinas de nueva fabricación, de tal manera que pueda prepararse previamente el suelo dándole el color negro necesario para su buen funcionamiento. Breve descripción de los dibujos La figura 1 es una vista en alzado lateral en donde se explica mediante las letras A, B, C el proceso de calentamiento, evaporación y condensación del agua en el sistema. Se aprecia la entrada de agua salada (1) en la piscina de la salina denominada cocedero (2) con su posterior salida (7), el canal de recolección de agua dulce (4), la cubierta transparente (3) donde condensa el agua y el muro (5) donde descansa dicha cubierta. La figura 2 es un esquema en perspectiva de la forma del evaporador solar de salina. Exposición detallada del funcionamiento de la invención El agua salada se introduce por la entrada (1) en el interior del cocedero (2). Si se trata del cocedero madre, el agua es bombeada desde el mar, en caso contrario, el agua procede de un cocedero anterior. La radiación solar incide en la superficie transparente (3). La transmisividad de la radiación a través de la cubierta, dependerá del ángulo de incidencia de la radiación solar directa (A). La radiación solar calentará el agua salada del cocedero, obteniendo por resultado

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una evaporación (B). El agua evaporada al entrar en contacto con la cubierta (3), condensará sobre la misma, debido a que la temperatura exterior será inferior a la interior. El agua condensada (C) descenderá por gravedad hasta la conducción (4), donde será recogida y llevada a un depósito gracias a una ligera inclinación de la conducción. En el caso del hemisferio norte (dibujo), la cubierta (3) queda orientada al sur. La pared (5), puesto que da al norte, apenas recibe radiación a lo largo del día, por lo que se fabrica opaca de material aislante, para evitar que se pierda el calor del sistema. La pared (5) está pintada de blanco en su superficie interior, para facilitar la reflexión de la radiación que pueda recibir en las horas en las que la altura solar es

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pequeña. Las paredes laterales (6), son del mismo material transparente del que está constituido la cubierta, para que la radiación solar en las horas cercanas a la salida y puesta de sol, pueda alcanzar el cocedero. Tras la evaporación, el agua salada contenida en el cocedero gana mayor concentración de sal, estando preparada para entrar en el siguiente cocedero a través de la salida (7). La cubierta transparente (3) está constituida por varias planchas de material transparente (vidrio o polímero adecuado) las cuales estarán soportadas por una serie de guías (8) que comprenderán desde el suelo de la cara sur de la salina (en el caso del hemisferio norte) hasta el muro de la cara norte.

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REIVINDICACIONES 1. Evaporador solar de salina, caracterizado por una nueva utilidad del evaporador solar de efecto simple, adaptándolo en la presente invención a una salina tradicional de obtención de sal. Se sustituye el estanque, balsa o cubeta negra del evaporador mencionado, por las piscinas denominadas en una salina como cocederos o evaporadores. Sobre el cocedero, cuyo fondo es de color negro, está construido el evaporador. La entrada y salida del agua, son las mismas que en una salina tradicional. 2. Evaporador solar de salina, según reivindica-

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ción 1, caracterizado porque la inclinación de la pendiente de la cubierta transparente, está orientada al sur en el caso del hemisferio norte y al norte en el caso del hemisferio sur y tiene un ángulo que optimiza el valor de la transmisión de la radiación que pasa a través de ella, aproximándose dicho ángulo a la mitad de la latitud del lugar. 3. Evaporador solar de salina, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la pared sobre la que descansa la cubierta, será de un material opaco y buen aislante térmico. La cara interior es de color blanco. Se contempla la posibilidad de inclinar dicha pared con un ángulo de 85º respecto a la horizontal.

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21 Nº de solicitud: 200601219

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DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría

Documentos citados

Reivindicaciones afectadas

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ABOUL-ENEIN S et al. Investigation of a single-basin solar still with deep basins. Renewable Energy. 1998, Vol. 14, Nos. 1-4, páginas 299-305.

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AKASH et al. Experimental study of the basin type solar still under local climate conditions. Energy Conversion & Management. 2000, Vol.41, páginas 883-890.

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SINGH A K et al. Optimization of orientation for higher yield of solar still for a given location. Energy Conversion & Management. 1995, Vol. 36, Nº 3, páginas 175-187.

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Al-HINAI et al. Effect of climatic, design and operational parameters on the yield of a simple solar still. Energy Conversion & Management.2002, Vol.43, páginas 1639-1650.

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GHONEYEM et al. Software to analyze solar stills and an experimental study on the effects of the cover. Desalination. 1997, Vol. 114, páginas 37-44.

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X

RUBIO et al. Modeling thermal asymmetries in double slope solar stills. Renewable Energy. 2004, Vol. 29, páginas 895-906.

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X

RUBIO-CERDA et al. Thermal performance of the condensing covers in a triangular solar still. Renewable Energy. 2002, Vol. 27, páginas 301-308.

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X

TIWARI et al. Present status of solar distillation. Solar Energy. 2003, Vol. 75, páginas 367-373.

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Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

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DOCUMENTOS RELEVANTES Categoría

Documentos citados

Reivindicaciones afectadas

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KALOGIROU S.A. Seawater desalination using renewable energy sources. Progress in Energy and Combustion Science. 2005, Vol. 31, páginas 248-255.

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Al-HAYEK et al. The effect of using different designs of solar stills on water distillation. Desalination. 2004, Vol. 169, páginas 121-127.

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AL-HINAI et al. Parametric investigation of a double-effect solar still in comparison with a single-effect solar still. Desalination. 2002, Vol. 150, páginas 75-83.

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Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado

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 para las reivindicaciones nº:

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