×
20.02.2016
216.014.e83c

СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ ПРИ ПОМОЩИ ТОНКОПЛЕНОЧНОГО ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТЕПЛОВОГО НАСОСА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам опреснения морской воды. Способ опреснения морской воды при помощи тонкопленочного полупроводникового термоэлектрического теплового насоса цилиндрической формы включает использование предварительного теплообмена для подогрева морской воды, предназначенной для выпаривания, за счет отвода теплоты от опресненной воды и концентрированного соленого раствора. Тонкопленочный полупроводниковый термоэлектрический тепловой насос цилиндрической формы горячим спаем доводит до кипения морскую воду, отбирая холодным спаем теплоту у конденсируемого пара, работая в режиме интенсификатора теплопередачи. Изобретение позволяет повысить энергетическую эффективность опреснителя. 1 ил.
Основные результаты: Способ опреснения морской воды при помощи тонкопленочного полупроводникового термоэлектрического теплового насоса цилиндрической формы, состоящий в том, что для опреснения морской воды используется предварительный теплообмен для подогрева морской воды, предназначенной для выпаривания, за счет отвода теплоты от опресненной воды и концентрированного соленого раствора, отличающийся тем, что тонкопленочный полупроводниковый термоэлектрический тепловой насос цилиндрической формы горячим спаем доводит до кипения морскую воду, отбирая холодным спаем теплоту у конденсируемого пара, работая в режиме интенсификатора теплопередачи с целью повышения энергетической эффективности.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам опреснения воды, а именно к области опреснения морской воды.

Известен способ опреснения морской воды [1]. Рабочая камера в форме параллелепипеда только через одну из четырех поверхностей осуществляет теплообмен, что ухудшает производительность установки. Кроме того, выделение теплоты Джоуля при протекании через полупроводниковые ветви термомодуля приводит к тому, что паразитные энергетические затраты на выработку тепла в три с лишним раза превышают эффект от охлаждения, что также снижает энергосберегающие характеристики опреснительной установки.

Цель изобретения - устранение указанных недостатков за счет повышения энергетической эффективности.

Это достигается тем, что конструкция тонкопленочного полупроводникового термоэлектрического теплового насоса цилиндрической формы позволяет за счет изменения геометрических размеров опреснителя выровнять скорости потоков поступающей морской воды и вытекающей пресной воды и рассола, причем площадь поперечного сечения трубопровода для поступающей морской воды должна быть равна суммарной площади вытекающей пресной воды и рассола. Также преимуществом является то, что в отличие от рабочей камеры в форме параллелепипеда, имеющей две боковые поверхности не участвующие в процессе теплообмена [1], цилиндрическая форма не имеет боковых граней и все поверхности участвуют в теплообмене, что значительно повышает производительность опреснителя и позволяет уменьшить его габариты. Кроме того, применение тонкопленочных полупроводниковых ветвей р- и n-типа в термомодуле практически уменьшает их электрическое сопротивление до нуля и полностью устраняет паразитные выделения тепла Джоуля. При этом термоэлектрический эффект Пельтье по нагреву и охлаждению полностью сохраняется доводя КПД теплового насоса практически до 100%, что улучшает энергосберегающие характеристики опреснителя в целом.

На фиг. 1 изображена конструкция устройства, реализующая предлагаемый способ.

Морская вода 1 поступает в теплообменник снизу вверх. Полупроводниковый термоэлектрический тепловой насос цилиндрической формы 5 предназначен для отвода тепла от пресной воды 2 к морской воде 1. Полупроводниковый термоэлектрический тепловой насос цилиндрической формы 4 отводит тепло от концентрированного соленого раствора 3 к морской воде 1. В верхней части расположен полупроводниковый термоэлектрический тепловой насос цилиндрической формы 6, который горячим спаем доводит до кипения морскую воду 1, а холодным спаем конденсирует пар 7 в пресную воду 2.

Способ реализуется следующим образом.

Полупроводниковый термоэлектрический тепловой насос цилиндрической формы 6 осуществляет основной процесс в опреснителе: кипятит морскую воду 1 и конденсирует пар 7 в чистую воду 2. Энергетические показатели полупроводникового термоэлектрического теплового насоса цилиндрической формы 6 в опреснительной установке обладают высокой эффективностью, так как градиент температур между кипящей морской водой 1 и конденсирующимся паром 7 практически незначителен и не требует больших энергетических затрат при работе. Фактически полупроводниковый термоэлектрический тепловой насос цилиндрической формы 6 интенсифицирует процесс теплопередачи от конденсируемого пара к кипящей морской воде 1. Аналогично работают полупроводниковые термоэлектрические насосы цилиндрической формы 4 и 5, причем градиенты температур по горизонтали отсутствуют, а по вертикали меняются от 20°С в нижней части до 100°С в верхней части. В этом случае потребуется минимальные затраты электроэнергии для работы опреснительной установки. Предлагаемая конструкция теплообменника делает возможным отбор практически всего тепла от чистой воды 2 для передачи его в морскую воду , предназначенную для последующего кипячения, уменьшая тем самым затраты энергии для работы опреснителя. Размеры полупроводникового термоэлектрического теплового насоса зависят от электротеплофизических параметров самого теплового насоса, скорости движения жидкости, толщины стенок, объемов жидкости и коэффициентов теплопередачи материалов стенок. Солевой раствор 3, который, двигаясь вниз, отдает через полупроводниковый термоэлектрический тепловой насос цилиндрической формы 4 тепло морской воде 1, поступающей для опреснения вверх.

Предлагаемая конструкция позволяет рекуперировать тепло и улучшить энергетические показатели опреснителя в целом. Внешние стенки опреснителя должны состоять из теплоизоляционного материала для уменьшения паразитного кондуктивного переноса тепловой энергии в окружающую среду. Габариты опреснителя могут изменяться в широких пределах при сохранении основного условия: температура на выходе опреснительной установки для чистой воды 2 и соленого раствора 3 должна быть практически равна температуре морской воды 1, подающейся в опреснительную установку. Для удовлетворения этого условия можно увеличить высоту опреснительной установки, уменьшить скорость вытекающей чистой воды 2 и концентрацию соленого раствора 3, сделать тоньше все три камеры опреснительной установки для жидкостей 1, 2, 3. Производительность установки зависит от энергетических показателей термоэлектрического устройства цилиндрической формы 4, 5, 6.

Одним из применений опреснительной установки является получение пресной воды и концентрированных растворов из любых водных растворов, а также переработка сточных вод промышленных предприятий. Конструкционные материалы опреснительной установки являются экологически безопасными.

Литература

1. Термоэлектрический опреснитель: пат. 2225843 Рос. Федерация: МПК C02F 1/04. Исмаилов Т.А., Аминов Г.И., Евдулов О.В., Юсуфов Ш.А., Зарат Абделькадер; заявитель и патентообладатель «Дагестанский государственный технический университет». - заявл. 11.11.2002, опубл. 20.03.2004.

Способ опреснения морской воды при помощи тонкопленочного полупроводникового термоэлектрического теплового насоса цилиндрической формы, состоящий в том, что для опреснения морской воды используется предварительный теплообмен для подогрева морской воды, предназначенной для выпаривания, за счет отвода теплоты от опресненной воды и концентрированного соленого раствора, отличающийся тем, что тонкопленочный полупроводниковый термоэлектрический тепловой насос цилиндрической формы горячим спаем доводит до кипения морскую воду, отбирая холодным спаем теплоту у конденсируемого пара, работая в режиме интенсификатора теплопередачи с целью повышения энергетической эффективности.
СПОСОБ ОПРЕСНЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ ПРИ ПОМОЩИ ТОНКОПЛЕНОЧНОГО ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТЕПЛОВОГО НАСОСА ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 135 items.
27.11.2014
№216.013.0bde

Способ очистки кварцевой трубы

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов, к способам обработки кварцевой оснастки, в частности кварцевой трубы, применяемой при проведении высокотемпературных процессов в диффузионных печах. Изобретение обеспечивает полное удаление различных загрязнений с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534446
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0be1

Способ формирования контакта к коллекторной области кремниевого транзистора

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем. Изобретение обеспечивает уменьшение температуры посадки кристалла на основание корпуса, повышение надежности контакта кристалла с основанием корпуса и применение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534449
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0c1c

Конденсационный шкаф рэа

Изобретение относится к системам отвода тепла от компьютерного оборудования, смонтированного внутри серверных или монтажных шкафов, в частности к конденсационному шкафу. Технический результат - обеспечение эффективности отвода тепла из объема шкафа. Достигается тем, что в конденсационном шкафу,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534508
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0c53

Способ нанесения стекла

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем, в частности к способам защиты поверхности кристаллов p-n переходов от различных внешних воздействий. Техническим результатом изобретения является достижение стабильности и снижение проникновения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534563
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.12.2014
№216.013.0dd1

Устройство для охлаждения компьютерного процессора с применением возгонки

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для нормализации температуры процессоров современных компьютеров. Техническим результатом является повышение эффективности охлаждения компьютерного процессора. Устройство содержит систему отвода тепла от компьютерного процессора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534954
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.12.2014
№216.013.104f

Способ интенсификации теплообмена в тепловой трубе

Изобретение относится к методам отвода тепла от компонентов радиоэлектроники с высокой мощностью тепловыделений, в частности к охлаждению с применением тепловой трубы, и может использоваться в различных областях электронной промышленности. Согласно изобретению, в способе, состоящем в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535597
Дата охранного документа: 20.12.2014
27.01.2015
№216.013.2105

Термоэлектрический массажер

Изобретение относится к медицине, в частности к терапевтическим устройствам, предназначенным для стимуляции роста волос и лечения заболеваний кожи волосистой части головы. Термоэлектрический массажер состоит из алюминиевого корпуса с ручкой, в которой выполнены полость для размещения источника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539901
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.02.2015
№216.013.21cc

Способ стерилизации персиков в персиковом соке с мякотью

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ включает трехступенчатый нагрев консервов в воде температурой 60, 80 и 100°C соответственно 5, 5 и 15-20 мин с последующим трехступенчатым охлаждением в воде в течение 5, 5 и 7 мин, при этом нагрев и охлаждение при температурах воды 60 и 80...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540105
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.02.2015
№216.013.2b7e

Способ формирования эмиттерной области транзистора

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов и, в частности, может быть использовано для глубокой диффузии фосфора при формировании диффузионных кремниевых структур. Способ диффузии фосфора из твердого планарного источника включает формирование диффузионных кремниевых структур...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542591
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2b7f

Выпрямитель переменного напряжения

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542592
Дата охранного документа: 20.02.2015
Showing 41-50 of 144 items.
10.11.2015
№216.013.8bd6

Способ получения истоковой области силового транзистора

Изобретение относится к технологии полупроводниковых приборов и мощных кремниевых транзисторов, в частности к способу формирования истоковой области силового транзистора. Техническим результатом изобретения является оптимизация процесса формирования истоковой области кремниевой транзисторной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567405
Дата охранного документа: 10.11.2015
27.12.2016
№216.013.9e6a

Термоэлектрическое устройство для проведения косметических процедур на лице

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к термоэлектрическим устройствам для проведения косметических процедур на лице. Устройство содержит теплоконтактную пластину, систему теплоотвода, термоэлементы и управляемый источник постоянного тока, подключенный к термоэлементам, при этом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572184
Дата охранного документа: 27.12.2015
27.03.2016
№216.014.c7c6

Термоэлектрическое устройство для проведения косметических процедур на лице

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а именно к термоэлектрическим устройствам для проведения косметических процедур на лице. Устройство содержит теплоконтактную пластину, систему теплоотвода, термоэлементы и управляемый источник постоянного тока, подключенный к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578815
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.03.2016
№216.014.c945

Термоэлектрическое устройство для проведения косметических процедур на лице

Изобретение относится к медицине и предназначено для проведения косметических процедур. Термоэлектрическое устройство для проведения косметических процедур на лице содержит теплоконтактную пластину, систему теплоотвода, термоэлементы и управляемый источник постоянного тока, подключенный к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578808
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.02.2016
№216.014.ce4f

Термоэлектрический генератор с высоким градиентом температур между спаями

Изобретение относится к области термоэлектричества и может быть использовано в термоэлектрических генераторах. Технический результат: повышение эффективности за счет уменьшения кондуктивных паразитных потерь между горячими и холодными спаями, уменьшением паразитных джоулевых тепловыделений и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575614
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.02.2016
№216.014.ceab

Термоэлектрическое устройство с тонкопленочными полупроводниковыми ветвями и увеличенной поверхностью теплоотвода

Изобретение относится к термоэлектрическим устройствам теплообмена. Технический результат: повышение эффективности устройства за счет уменьшения кондуктивных паразитных потерь между горячими и холодными спаями. Сущность: полупроводниковые ветви p-типа расположены в одной плоскости, а все ветви...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575618
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.02.2016
№216.014.e8b5

Способ формирования активной p- области солнечных элементов

Изобретение относится к солнечной энергетике. Способ формирования активной p-области солнечных элементов включает процесс диффузии бора с применением жидкого источника - треххлористого бора (BCl). В качестве источника диффузанта используется жидкий источник - треххлористый бор (BCl) при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002575613
Дата охранного документа: 20.02.2016
20.06.2016
№217.015.02e6

Способ производства компота из айвы

Изобретение относится к консервной промышленности, а именно к способам производства компота из айвы в банках СКО 1-82-3000. Способ характеризуется тем, что плоды после расфасовки в банки заливают на 2-3 мин водой температурой 85°C, повторно заливают на 2-3 мин водой температурой 95°C, после...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587579
Дата охранного документа: 20.06.2016
20.06.2016
№217.015.0340

Способ производства компота из персиков с косточками

Изобретение относится к консервной промышленности, а именно к способу производства компота из персиков с косточками. Способ характеризуется тем, что банки с расфасованными в них плодами перед заливкой сиропа обрабатывают СВЧ-полем с частотой 2400±50 МГц в течение 1,0-1,5 мин. Затем заливают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587585
Дата охранного документа: 20.06.2016
20.06.2016
№217.015.039d

Тонкопленочное термоэлектрическое устройство со сбалансированными электрофизическими параметрами р- и n-полупроводниковых ветвей

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, в частности к устройствам для охлаждения компьютерных процессоров. Техническим результатом является повышение эффективности системы охлаждения. Тонкопленочное термоэлектрическое устройство со сбалансированными электрофизическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587435
Дата охранного документа: 20.06.2016
+ добавить свой РИД