Дистилляционный гелиоопреснитель воды парникового типа

(51) 24 2/32 (2012.01) 02 1/14 (2012.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Достижение технического результата осуществляется следующим основной частью устройства является прямоугольный лоток-испаритель размером 100200 см, с высотой бортов 15 см, куда заливается вода с соленоводного водоема. Сверху лоток герметично закрывается стеклянной крышкой, две боковые стороны которой соединены в вершине под углом 80,а две торцевые стороны вертикальны. Опорой для устройства служит деревянная рама размером также 100200 см и высотой 40 см- солнечные лучи прогревают пространство под прозрачной крышкой, что вызывает повышение температуры внутри, в результате чего идет ускоренное испарение воды. Насыщенный водяной пар конденсируется на внутренней поверхности стеклянной крышки и стекает вниз в желоб в верхней части периметра лотка с водой. Желоба на каждой стороне лотка имеют уклон 5, к центру данной стороны, для ската воды к центральной части желоба,откуда она по трубе скатывается в сначала в общую трубу-коллектор,а из нее самотеком в водонакопитель- для поддержания постоянного уровня воды в лотке-испарителе предусмотрен поплавочный регулятор, который при падении уровня воды включает самоподачу воды из бака, заполняемого водой из соленоводного водоема. На случай неисправности поплавочного регулятора, в торцевой фронтальной стороне лотка испарителя предусмотрена трубка аварийного сброса с клапаном. При неплановом превышении уровня воды выше 8 см,начинается стек воды через трубу- отходы от опреснения в виде водосолевого остатка, при достижении концентрации 35-40 г/л сбрасываются в трубу-коллектор, а из нее самотеком в емкость, заглубленную в грунт. Контроль за концентрацией водосолевого остатка ведется портативным солемером (например,), через небольшое отверстие с закрывающейся створкой в торцевой стороне прозрачной крышки. Когда водосолевой остаток достигает необходимой концентрации, сначала закрывается вентиль подачи воды в лоток-испаритель, а затем открывается вентиль сброса водосолевого остатка из лотка.(72) Амиргалиев Нариман Амиргалиевич Исбеков Куаныш Байболатович Мурзашев Туреш Каиржанович Ким Аркадий Игнатьевич(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Казахский научноисследовательский институт рыбного хозяйства(56) Гасанов П.М. Опреснение минерализованных вод в сельском хозяйстве. Алма-Ата, 1976, с. 63-67(54) ДИСТИЛЛЯЦИОННЫЙ ГЕЛИООПРЕСНИТЕЛЬ ВОДЫ ПАРНИКОВОГО ТИПА(57) Изобретение относится к рыбоводству и может быть использовано для получения опресненной воды,с попутным получением водосолевого концентрата для культивации живых кормов - артемии салины, в рыбоводных хозяйствах на соленоводных водоемах. В устройстве применяется солнечная энергия, что позволяет избежать затрат энергоносителей. Аналогом предлагаемого устройства является гелиоопреснитель воды парникового типа,получивший широкое распространение, начиная со второй половины 19 века (Гасанов П.М. Опреснение минерализованных вод в сельском хозяйстве. АлмаАта, 1976. с. 63-67). Причинами, препятствующей получению требуемого технического результата при использовании аналога является то, что не предусмотрено устройство автоматической регуляции уровня воды в лотке-испарителе, не предусмотрено устройство для сбора водосолевого концентрата. Сходным существенным признаком аналога и предлагаемого изобретения является то, что имеется лоток-испаритель для соленой воды и прозрачная крышка для концентрации тепла от солнечного излучения, и дистилляции влаги. Задачей предлагаемого изобретения является получение опресненной воды и водосолевого концентрата, за счет солнечной энергии. Ожидаемым техническим результатом является получение опресненной воды для рыбоводных и бытовых целей,с попутным получением водосолевого концентрата для культивации артемии салины. Изобретение относится к рыбоводству и может быть использовано для получения опресненной воды,с попутным получением водосолевого концентрата для культивации живых кормов - артемии салины, в рыбоводных хозяйствах на соленоводных водоемах. В устройстве применяется солнечная энергия. В условиях жаркого и засушливого климата,использование солнечной энергии позволяет избежать затрат энергоносителей,что обуславливает постоянный интерес к данной сфере научных разработок, начиная со второй половины 19 века(Амиргалиев Н. А., 1987). В Казахстане имеется обширный фонд соленоводных водоемов, пригодных для ведения рыбоводства. Если для выращивания рыб средняя соленость воды не является лимитирующим фактором(Никольский Г.В. 1974), то для определенных рыбоводных работ, а также инфраструктуры,требуется пресная вода. Доставка пресной воды, или ее опреснение на местах энергопотребляющими установками, связаны с определенными затратами средств и энергоносителей. Также затратным будет отдельное приготовление водосолевого концентрата для культивации артемии салины. Предлагаемое устройство позволяет получать опресненную воду с использованием солнечной энергии, в теплое время года, с накоплением ее запасов для использования в холодное время. Отходы от опреснения в виде водосолевого концентрата используются для культивации живых кормов артемии салины. Это позволяет избежать затрат энергоносителей. Уровень техники Аналогом предлагаемого устройства является гелиоопреснитель воды парникового типа,получивший широкое распространение, начиная со второй половины 19 века (Гасанов П.М. Опреснение минерализованных вод в сельском хозяйстве. АлмаАта, 1976. с. 63-67). В аналоге опреснение воды проводится следующим способом под воздействием солнечного нагрева, в лотке с соленой водой происходит ее испарение. Дистиллят, образующийся при конденсации пара на наклонных, охлаждаемых воздухом поверхностях крышки, выполняемой из стекла или пластмассы, собирается в желобах,расположенных в нижней части. Оставшийся рассол удаляется в дренаж. Производительность установки от 4,1 до 5,5 л с 1 кв.м. площади. Общая площадь опреснителей, состоящих из отдельных автономных секций, может достигать 4760 кв.м. (установка в ЛасСалинас, Южная Америка, по проекту Чарльза Уильсона). Причинами,препятствующей получению требуемого технического результата при использовании аналога являются следующие- не предусмотрено устройство автоматической регуляции уровня воды в лотке-испарителе- не предусмотрено устройство для сбора водосолевого концентрата. Сходным существенным признаком аналога и предлагаемого изобретения является- имеется прозрачная крышка для концентрации тепла от солнечного излучения, и дистилляции влаги. Сущность изобретения 1. Задачей предлагаемого изобретения является получение опресненной воды и водосолевого концентрата, за счет солнечной энергии. 2. Ожидаемым техническим результатом является- получение опресненной воды для рыбоводных и бытовых целей, в объеме 4,5 - 5,5 л/сутки с 1 кв.м. площади (в зависимости от интенсивности солнечного излучения)- попутное получение водосолевого концентрата для культивации живого корма - артемии салины, в объеме 1,3-2 л/сутки с 1 кв.м. площади (в зависимости от солености воды используемой при опреснении). 3. Достижение технического результата осуществляется следующим основной частью устройства является прямоугольный лоток-испаритель размером 100200 см, с высотой бортов 15 см (фиг.1,эл 2), куда заливается вода с соленоводного водоема, слоем в 5-7 см. Борта и дно лотка-испарителя двойные - между внутренней и внешней поверхностью из пластика имеется теплоизолирующий слой пенополиуретана толщиной 1 см, в целях предотвращения потерь тепла. Дно лотка слегка вогнутое от краев к центру, где располагается трубка (фиг.1, эл 11) для сброса водосолевого концентрата. Сверху лоток герметично закрывается стеклянной крышкой (фиг.1, эл 1), две боковые стороны которой соединены в вершине под углом 80, а две торцевые стороны вертикальны. Опорой для устройства служит деревянная рама размером также 100200 см и высотой 40 см. Конфигурация опорной (для лотка-испарителя) плоскости рамы соответствует слегка выпуклому дну лотка- солнечные лучи прогревают пространство под прозрачной крышкой, что вызывает повышение температуры внутри, в результате чего идет ускоренное испарение воды. Насыщенный водяной пар, поднимаясь вверх, конденсируется на внутренней поверхности стеклянной крышки, охлаждаемой снаружи воздухом, и стекает вниз в желоб (фиг.1, эл 3) в верхней части периметра лотка с водой. Желоба на каждой стороне лотка имеют уклон 5 в продольном направлении к центру данной стороны (фиг.2, эл 3),для ската воды к центральной части желоба, откуда она по трубе (фиг.1 и 2, эл 4), скатывается в сначала в общую трубу-коллектор (фиг.1 и 2, эл 5), а из нее самотеком в водонакопитель (фиг.1, эл 6),заглубленный в грунт и расположенный ниже уровня лотка-испарителя. При установке секции из нескольких автономных дистилляторов, опресненная вода от каждого из них скатывается в сначала в общую трубу-коллектор,а из нее самотеком в водонакопитель. Производительность устройства как и в аналоге, около 5 л в сутки с 1 кв.м.- для поддержания постоянного уровня воды в лотке-испарителе предусмотрен поплавочный регулятор (фиг.1, эл 7), который при падении уровня воды включает самоподачу воды из бака (фиг.1, эл 8),заполняемого водой из соленоводного водоема. Для самоподачи воды, бак располагается дном на уровне дна лотка-испарителя. На случай поломки поплавочного регулятора предусмотрена трубка аварийного сброса (фиг.5, эл 18)- отходы от опреснения в виде водосолевого остатка, при достижении концентрации 35-40 г/л сбрасываются через трубу (фиг.1, эл 11) в общую для всех дистилляторов трубу-коллектор (фиг.1, эл 12), а из нее самотеком в емкость (фиг.1, эл 13). Данная емкость заглублена в грунт и расположена ниже уровня лотка-испарителя. Контроль за концентрацией водосолевого остатка ведется портативным солемером(например, ), через небольшое отверстие с закрывающейся створкой в торцевой стороне прозрачной крышки. Когда водосолевой остаток достигает необходимой концентрации, сначала закрывается вентиль подачи воды в лоток-испаритель,а затем открывается вентиль сброса водосолевого остатка из лотка. Устройство работает как в автономном режиме, так и в секции. Количество опреснителей в секции зависит от производственных возможностей и может достигать нескольких сотен. Наиболее существенными отличительными признаками предлагаемого устройства от аналога являются следующие- в предлагаемом устройстве предусмотрен поплавочный регулятор уровня воды в лоткеиспарителе предусмотрено устройство для сбора водосолевого концентрата. Совокупными признаками аналога и изобретения,обеспечивающим получение технического результата,являются следующие- имеется прозрачная крышка для концентрации тепла от солнечного излучения и дистилляции влаги. Основной частью устройства является прямоугольный лоток-испаритель размером 100200 см, с высотой бортов 15 см (фиг.1,эл 2) куда заливается вода с соленоводного водоема, слоем в 5-7 см. Такой небольшой слой воды быстро прогревается солнечными лучами, что способствует ускоренному испарению. Борта и дно лотка испарителя двойные между внутренней и внешней поверхностью из пластика имеется теплоизолирующий слой пенополиуретана толщиной 1 см, в целях предотвращения потерь тепла. Внутренняя поверхность лотка выполняется из нетоксичного пластика, отвечающего санитарно-гигиеническим требованиям и стойкого к воздействию солевого концентрата. Дно лотка слегка вогнутое от краев к центру, где располагается трубка (фиг.1, эл 11) с вентилем для сброса водосолевого концентрата. Сверху лоток герметично закрывается стеклянной крышкой (фиг.1, эл 1), две боковые стороны которой соединены в вершине под углом 80, а две торцевые стороны вертикальны. Крышка собирается из четырех прямоугольных стекол размером 10080 см (для боковин) и двух треугольных с шириной в основании 100 мм и высотой 60 см (для торцевых сторон). Толщина стекол 4-5 мм. В вершине крышки, стекла соединяются между собой посредством фигурной планки из мягкого плотного пластика длиной 200 см, шириной 7 см и толщиной 2 см. В поперечном сечении соединительная планка (фиг.3, эл 14) изогнута в центре под углом 80, а с двух сторон имеются пазы глубиной 2,5 см куда вставляются кромки стекол(фиг.3, эл 15). Точно таким же образом торцевые стекла присоединяются к боковым, только в этом случае применяется соединительная планка, изогнутая в поперечном сечении под углом 90. В нижней части стекла крепятся к желобу также посредством фигурной планки из мягкого плотного пластика длиной 600 см, шириной 2 см и высотой 3 см,с глубиной паза для стекла 2,5 см (фиг.3, эл 16). При этом фигурная планка неподвижно прикреплена к дальней от лотка внутренней стороне желоба. Каждая боковая крышка собирается из двух стекол размерами 10080 см. Они соединяются посредством фигурной планки из мягкого плотного пластика длиной 80 см, шириной 5,5 см, толщиной 2 см,глубина пазов для стекол 2,5 см (фиг.4, эл 17). Опорой для устройства служит деревянная рама размером также 100200 см и высотой 40 см. Конфигурация опорной (для лотка-испарителя) плоскости рамы соответствует слегка выпуклому дну лотка. Солнечные лучи прогревают пространство под прозрачной крышкой, что вызывает повышение температуры внутри, в результате чего идет ускоренное испарение воды. Насыщенный водяной пар, поднимаясь вверх, конденсируется на внутренней поверхности стеклянной крышки, охлаждаемой снаружи воздухом, и стекает вниз в желоб (фиг.1, эл 3) в верхней части периметра лотка с водой. Желоба на каждой стороне лотка имеют продольный уклон 5, к центру данной стороны (фиг.2, эл 3), для ската воды к центральной части желоба, откуда она по трубе (фиг.1 и 2, эл 4), скатывается в сначала в общую трубуколлектор (фиг.1 и 2, эл 5), а из нее самотеком в водонакопитель (фиг.1, эл 6), заглубленный в грунт и расположенный ниже уровня лотка-испарителя. При установке секции из нескольких автономных дистилляторов, опресненная вода от каждого из них скатывается в сначала в общую трубу-коллектор, а из нее самотеком в водонакопитель. Производительность устройства как и в аналоге, около 5 л в сутки с 1 кв.м. Для поддержания постоянного уровня воды в лотке-испарителе предусмотрен поплавочный регулятор (фиг.1, эл 7), который при падении уровня воды включает самоподачу воды из бака (фиг.1, эл 8),заполняемого водой из соленоводного водоема. Для самоподачи воды, бак располагается дном на уровне дна лотка-испарителя. Вода из бака сначала подается в общую для всех опреснителей трубу водоподачи(фиг.1, эл 10) для водоподачи в автономный опреснитель. На случай неисправности поплавочного регулятора, в торцевой фронтальной стороне лоткаиспарителя предусмотрена трубка аварийного сброса(фиг.5, эл 18), с наружным клапаном (фиг.5, эл 19). Клапан представляет собой металлическую крышку,верхняя часть которой прикреплена к трубе распашной петлей. Крышка лежит на скошенном под углом 45 наружном краю трубы, придавливаемая собственным весом. При неплановом превышении уровня воды 3(фиг.5, эл 20) выше 8 см, начинается стек воды через трубу. Тем самым предотвращается попадание соленой воды в желоб для сбора опресненной воды. Отходы от опреснения в виде водосолевого остатка, при достижении концентрации 35-40 г/л сбрасываются через трубу с вентилем (фиг.1, эл 11) в общую для всех дистилляторов трубу-коллектор(фиг.1, эл 12), а из нее самотеком в емкость (фиг.1, эл 13). Данная емкость заглублена в грунт и расположена ниже уровня лотка-испарителя. Контроль за концентрацией водосолевого остатка ведется портативным солемером (например,) через отверстие размером 1515 см, с закрывающейся створкой, в торцевой стороне прозрачной крышки. Когда водосолевой остаток достигает необходимой концентрации, сначала закрывается вентиль подачи воды в лоток испаритель,а затем открывается вентиль сброса водосолевого остатка из лотка. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Дистилляционный гелиоопреснитель воды парникового типа, включающий в себя лотокиспаритель, прозрачную стеклянную крышку для дистилляции влаги,водосборные желоба,приспособления для водоподачи соленой воды и сбора опресненной воды, отличающийся тем, что имеется поплавочный регулятор уровня воды в лоткеиспарителе и приспособление для сбора водосолевого концентрата.