ES2283571T3 - Instalacion de energia eolica con instalacion desalinizadora de agua marina. - Google Patents
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Abstract
Instalación de energía eólica con una torre (72), una góndola llevada por ésta de modo giratorio alrededor de un eje perpendicular y un rotor (10, 12, 14) apoyado en la góndola, que actúa conjuntamente con una instalación de tratamiento de aguas, en la que la instalación de tratamiento de aguas está configurada como instalación compresora de vapores con un evaporador (30) dispuesto en la torre (72), un compresor (26) dispuesto por encima del evaporador (30) y accionado mecánicamente de manera directa o indirecta a través de un engranaje en ángulo (18) del rotor (10, 12, 14) de la instalación de energía eólica, un tanque de destilados (4) dispuesto por debajo del evaporador (30) y un intercambiador de calor (42) que precalienta el agua marina conducida hacia el evaporador (30) y que es alimentada por el destilado y/o la salmuera.
Description
Instalación de energía eólica con instalación
desalinizadora de agua marina.
La invención se refiere a una instalación de
energía eólica con una torre, una góndola llevada por esta torre,
como mínimo una pala de un rotor y un cubo de rotor apoyado en la
góndola.
Son conocidas las instalaciones desalinizadora
de agua marina que - por lo general utilizando combustibles fósiles
- desalan el agua del mar. También en las instalaciones accionadas
eléctricamente que funcionan según el proceso de ósmosis inversa y
el procedimiento con evaporación y compresión mecánica de vapores,
se utiliza energía eléctrica generada por lo general utilizando
combustibles fósiles.
El documento DE 38 08 536 A describe una
instalación de energía eólica con una bomba propulsada por el rotor
de la instalación de energía eólica.
Del documento DE 200 13 613 U1 se conoce una
instalación de energía eólica que actúa conjuntamente con una
instalación de tratamiento de aguas, en cuya torre hay dispuesto un
recipiente que almacena agua potable. La instalación de tratamiento
de aguas que alimenta con agua potable al recipiente almacén es
accionada mediante energía eléctrica, que se obtiene de manera
habitual en una instalación de energía eólica.
El documento DE 29 28 392 C2 describe una
instalación desalinizadora de agua marina con compresor de vapores,
en la que los tubos del evaporador están dispuestos horizontales. El
compresor de vapores es accionado mediante un motor eléctrico.
El documento EP 1 182 170 A1 describe una
instalación de energía eólica en cuya torre hay dispuesta una
instalación evaporadora de agua. También en esta la energía de
rotación del rotor es transformada primero en energía eléctrica,
que se utiliza después para accionar la instalación de tratamiento
de aguas.
El documento DE 36 13 871 C2 describe un
procedimiento para accionar una instalación desalinizadora de agua
marina utilizando la energía eólica. También en esta la energía
eólica se transforma primero en energía eléctrica, que se utiliza
después para accionar una instalación de compresión de vapor.
Las instalaciones de energía eólica conocidas
que se configuran para el tratamiento del agua marina tienen la
desventaja de que transforman la energía giratoria del rotor en
energía eléctrica y utilizan después ésta para tratar el agua.
Este proceder va unido a un esfuerzo
relativamente alto, costes elevados de inversión y de explotación y
una mala eficiencia debido a las varias transformaciones de la
energía.
La invención tiene como objetivo crear una
instalación de energía eólica que pueda desalinizar agua marina con
un montaje sencillo y una eficiencia elevada, produciendo agua
potable.
Según la invención, este objetivo se consigue
mediante las características de la reivindicación 1, dando las
restantes reivindicaciones configuraciones ventajosas de la
invención.
El núcleo de la invención es, por consiguiente,
transformar la parte esencial de la energía cinética disponible de
una instalación de energía eólica directamente (es decir, sin
generar primero energía eléctrica) para accionar el compresor de
una instalación desalinizadora de agua marina.
La energía giratoria del rotor de la instalación
de energía eólica se transmite directa o indirectamente, a través
de un engranaje en ángulo, al grupo de la instalación del compresor
de vapores dispuesto en la torre de la instalación de energía
eólica.
La invención hace posible aprovechar con gran
eficiencia para la desalinización del agua la energía eólica de
traslación, transformada en energía de rotación, sin tener que
transformarla primero en energía eléctrica.
La invención se explicará basándose en un dibujo
cuya única figura reproduce un ejemplo de realización en una
representación en corte.
La instalación de energía eólica consta de un
rotor formado por palas de rotor 10 - normalmente tres -, un cubo
de rotor 12 y un dispositivo ajustador de palas 14. El rotor 10, 12,
14 se apoya sobre una góndola montada en una torre 72. La góndola
aloja un engranaje en ángulo 18 que, a través de un acoplamiento 22,
traslada la energía de rotación mecánica generada por el rotor y
conducida por el árbol de rotor 16, situado esencialmente
horizontal, a un compresor de vapor 26 apoyado en un cojinete 24. En
la góndola hay dispuesto, además, un generador 20 accionado a
través del engranaje 18 que a través de una batería tampón - no
mostrada - suministra energía eléctrica a los dispositivos
reguladores - no mostrados - y a la bomba elevadora 58.
Por debajo del compresor de vapor 26 hay
dispuesto un evaporador de lámina vertical 30 que presenta una
pluralidad de tubos intercambiadores de calor 34 situados
verticales. Por debajo del evaporador de lámina vertical 30 hay
dispuesto un tanque receptor de concentrados 36 y el evaporador de
lámina vertical 30 está rodeado por una camisa calentadora 32, que
está aislada térmicamente hacia el exterior hacia la pared de la
torre y a la que se conecta por abajo un tanque receptor de
destilados 38.
Por debajo del tanque 36; 38 hay dispuesto un
intercambiador de calor 42, a través del cual se conduce, por una
parte, una conducción de entrada de agua marina 40 que llega hasta
el evaporador de lámina vertical y, por otra parte, una conducción
de salida desde el tanque 36, 38.
Por debajo del intercambiador de calor 42 hay
dispuesta una plataforma de mantenimiento 74 y a su vez por debajo
de ella un tanque de destilados 48, que a través de una conducción
44 recoge el destilado después de pasar por el intercambiador de
calor 42 y que a través de una conducción de destilados 50 está
unido a un tanque de agua potable dispuesto por fuera de la torre.
Por debajo del intercambiador de calor 42 hay dispuesta también una
puerta de entrada 64, que permite el acceso a una brida de pie 70 de
la torre
72.
72.
El agua marina 52 que hay que desalar llega a
través de un filtro 54 hasta un depósito de agua marina 56 de la
parte de pilotaje 68 de la torre 72, desde donde es elevada por una
bomba elevadora 58 hasta el nivel del evaporador de lámina vertical
30.
Un tanque 62 sirve para la cloración del agua
que hay que depurar, un tanque 60 para aportar un antiescalante y
un aceite antiespumante para evitar la formación de espuma.
Durante el funcionamiento de la instalación, el
agua marina es conducida a través del filtro 54 al depósito de agua
marina 56. La bomba elevadora 58 bombea el agua hacia arriba a
través de la entrada de agua, se clora el agua marina para
desinfectarla, y pueden añadirse al agua antiescalante para evitar
la precipitación de sales y antiespumante.
Para precalentarla se conduce el agua marina a
través del intercambiador de calor 42, al que se alimenta con la
corriente muy caliente de destilado y concentrado procedente del
evaporador 30. El agua marina precalentada casi hasta la
temperatura de evaporación es llevada hasta la altura de la cabeza
del evaporador 30, y vuelve a circular por los tubos del evaporador
30. Mediante el calor del vapor condensado en el otro lado de los
tubos del evaporador 30 se evapora una parte del agua circulante
como lámina. Este vapor es aspirado por el compresor 26 y llevado
así a un nivel superior de presión y con ello de temperatura. El
vapor así generado puede utilizarse como vapor calentador y es
conducido por su parte hasta el evaporador, donde se condensa en
los tubos y cede el calor latente a la lámina de líquido. El
destilado que precipita como condensado es recogido en el tanque
receptor de destilados 38 y a través del intercambiador de calor 42
es conducido al tanque de agua destilada 48 y desde éste, a través
de la conducción 50, hasta un depósito de agua potable por fuera de
la instalación.
El agua marina concentrada, la salmuera, es
recogida por el tanque de recogida de concentrados 36, es conducida
a través del intercambiador de calor 42 para ceder su calor al agua
marina que circula y de este modo es conducida de nuevo al mar.
Claims (4)
1. Instalación de energía eólica con una torre
(72), una góndola llevada por ésta de modo giratorio alrededor de
un eje perpendicular y un rotor (10, 12, 14) apoyado en la góndola,
que actúa conjuntamente con una instalación de tratamiento de
aguas, en la que la instalación de tratamiento de aguas está
configurada como instalación compresora de vapores con un
evaporador (30) dispuesto en la torre (72), un compresor (26)
dispuesto por encima del evaporador (30) y accionado mecánicamente
de manera directa o indirecta a través de un engranaje en ángulo
(18) del rotor (10, 12, 14) de la instalación de energía eólica, un
tanque de destilados (4) dispuesto por debajo del evaporador (30) y
un intercambiador de calor (42) que precalienta el agua marina
conducida hacia el evaporador (30) y que es alimentada por el
destilado y/o la salmuera.
2. Instalación de energía eólica según la
reivindicación 1, caracterizada porque los elementos que
forman el evaporador (30) están dispuestos paralelos al eje de la
torre (72).
3. Instalación de energía eólica según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
evaporador (30) es un evaporador de lámina vertical.
4. Instalación de energía eólica según una de
las reivindicaciones anteriores, caracterizada por un
generador (20) accionado por el cubo de rotor (16).
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