19© OFICINA ESPAÑOLA DEPATENTES Y MARCAS

ESPAÑA

11© Número de publicación: 2 296 51921© Número de solicitud: 20060121951© Int. Cl.:

C02F 1/14 (2006.01)

F24J 2/16 (2006.01)

F24J 2/23 (2006.01)

12© PATENTE DE INVENCIÓN B1

22© Fecha de presentación: 24.10.2005

43© Fecha de publicación de la solicitud: 16.04.2008

Fecha de la concesión: 11.02.2009

45© Fecha de anuncio de la concesión: 01.04.2009

45© Fecha de publicación del folleto de la patente:01.04.2009

73© Titular/es: Álvaro Lorente Candelasc/ Lope de Rueda, 10-5º A28009 Madrid, ES

72© Inventor/es: Lorente Candelas, Álvaro

74© Agente: No consta

54© Título: Evaporador solar de salina.

57© Resumen:Evaporador solar de salina.Consiste en un evaporador solar de efecto simple en elcual queda sustituida la bandeja, estanque o balsa dondese deposita el agua salada, por la piscina de una salinatradicional.La radiación solar atraviesa la cubierta transparente (3)orientada al sur (en el caso del hemisferio norte, estandoorientada al norte en caso contrario), y las paredes late-rales (6) del mismo material que la cubierta. El agua delcocedero (2) es evaporada para pasar a condensar sobrela cubierta (3), para terminar descendiendo por gravedada través de la misma y recolectarse en la conducción (4).La cubierta (3) posee una inclinación que optimiza la trans-misión de radiación a través de la misma, siendo dicho án-gulo aproximadamente la mitad de la latitud del lugar. Lapared (5) es de material opaco aislante y de color blancopor su cara interior.

Aviso: Se puede realizar consulta prevista por el art. 37.3.8 LP.ES

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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 evaporadorsolar de efecto simple, el cual al ser construido so-bre una piscina de salina tradicional, en lugar de obte-ner como único producto agua destilada con el conse-cuente residuo denominado salmuera, se obtendrá lasal propia de una salina a partir de la salmuera y aguadulce como producto secundario.

La producción de sal basada en la evaporación delagua de la salina tradicional, se verá incrementada poruna evaporación más rápida al realizarse en un siste-ma cubierto con temperatura superior a la del ambien-te exterior.Descripción del estado de la técnica

En la década de los sesenta, se comenzó a inves-tigar la posibilidad de obtener agua dulce a partir delagua de mar, mediante el uso de la energía solar, sus-citada por el interés que comenzaban a tener las ener-gías renovables. Se llevaron a cabo investigaciones enRusia, Australia y en la India, desarrollándose los lla-mados evaporadores solares, que han llegado a apli-carse en lugares del mundo desérticos en donde elagua es escasa o casi inaccesible. Actualmente la de-salación de agua de mar mediante energía solar haperdido totalmente su interés, puesto que sus rendi-mientos son muy pequeños comparados con los obte-nidos en desaladoras con técnicas más modernas, co-mo son la evaporación multiefecto y en especial laosmosis. El problema de las técnicas de desalación,tanto de las solares como de las más actuales, es lasalmuera que queda como residuo, la cual no es apro-vechable por el momento y no se puede devolver almar debido al peligro que entraña para la vida mari-na.

Por otra parte, la salina tradicional comienza aquedar en desuso a pesar de que en la península ibé-rica hemos tenido inmensas parcelas de terreno de-dicadas a la obtención de sal. Destaca en España lasalina canaria debido a su carácter intensivo, dado elpoco espacio disponible en las islas. Gracias a los in-genios salineros oriundos de Arrecife (Lanzarote), sedesarrolló la nueva salina de barro con forro de piedra,quedando pocas en funcionamiento en la actualidad,pero arrastrando décadas de tradición a sus espaldaspara producir una sal de excelente calidad. El actualproblema de las salinas canarias es que debido a supequeña producción, les es difícil competir con la salde la península.Explicación de la invención

Se cubrirán las piscinas denominadas cocederos oevaporadores, mediante una cubierta de vidrio o plás-tico transparente que permita una buena transmisiónde la radiación solar. La cubierta orientada al sur, en elcaso del hemisferio norte, y al norte, en el caso del he-misferio sur, se colocará sobre la piscina con un ángu-lo de inclinación que permita la máxima transmisiónde energía solar directa al fondo de la piscina, estan-do este ángulo próximo al de la mitad de la latitud dellugar en que esté situada la salina. Dicha cubierta des-cansará sobre un muro vertical en el lado norte de lasalina (en el lado sur si está situada en el hemisferiosur), el cual será aislante a la energía térmica, estandopintado de blanco por la cara interior, para reflejar laradiación que incida sobre él en las horas del día enque el sol ya está a baja altura. Según el tamaño de

la piscina se podrá estudiar la viabilidad de disponerde un muro de unos 85º de inclinación respecto a lahorizontal, para una mejor reflexión de la radiaciónhacia el fondo de la piscina. En las caras este y oeste,la superficie de vidrio o plástico principal descansa-rá sobre paredes verticales del mismo material, paraaprovechar la radiación solar disponible en las horaspróximas a la salida y puesta del sol.

El sistema recibe la radiación solar, calentando elagua de la piscina de la salina, que al igual que lascubetas de los evaporadores solares será de color ne-gro. El agua se evapora aumentando el grado de sali-nidad del agua del cocedero. El sistema puede llegar aalcanzar temperaturas de 60ºC. Al ser menor la tem-peratura exterior, el agua condensará en la cubierta,cuyo material deberá permitir que esta condensaciónse produzca en forma de película. El agua dulce des-ciende por gravedad por la pendiente, llegando a uncanalón inclinado que la dirige hacia un depósito.

Las conducciones de entrada y salida del agua sa-lada en cada evaporador, son las propias de cada sali-na.

El sistema deberá estar perfectamente aislado delexterior para conseguir unos rendimientos aceptables.Gracias al calor almacenado en el sistema, la tempera-tura interior puede permanecer por encima de la exte-rior, consiguiéndose pequeñas cantidades de conden-sado durante la noche.

En España un lugar óptimo para su utilización sonlas salinas canarias, debido a los altos valores de ra-diación solar disponibles en esa latitud, y a la necesi-dad que existe en las islas de desalar el agua del mar,por su carencia de ríos. Sumando a la obtención deagua dulce un incremento de producción gracias a unamás rápida evaporación, se podría salvar la tradiciónde las salinas canarias, únicas por su carácter inten-sivo y por la gran calidad de su sal, que actualmentepeligra debido al menor coste de la sal de la península.

Es habitual que las piscinas de las salinas se con-viertan con el tiempo en pequeños ecosistemas, don-de las aves migratorias se vuelven dependientes delentorno de la salina. Por ello en estos casos los eva-poradores solares de salina sólo se podrán instalar enpiscinas de nueva fabricación, de tal manera que pue-da prepararse previamente el suelo dándole el colornegro necesario para su buen funcionamiento.Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en alzado lateral en dondese explica mediante las letras A, B, C el proceso decalentamiento, evaporación y condensación del aguaen el sistema. Se aprecia la entrada de agua salada (1)en la piscina de la salina denominada cocedero (2) consu posterior salida (7), el canal de recolección de aguadulce (4), la cubierta transparente (3) donde condensael agua y el muro (5) donde descansa dicha cubierta.

La figura 2 es un esquema en perspectiva de la for-ma del evaporador solar de salina.Exposición detallada del funcionamiento de la in-vención

El agua salada se introduce por la entrada (1) enel interior del cocedero (2). Si se trata del cocederomadre, el agua es bombeada desde el mar, en casocontrario, el agua procede de un cocedero anterior.La radiación solar incide en la superficie transparente(3). La transmisividad de la radiación a través de lacubierta, dependerá del ángulo de incidencia de la ra-diación solar directa (A). La radiación solar calentaráel agua salada del cocedero, obteniendo por resultado

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una evaporación (B). El agua evaporada al entrar encontacto con la cubierta (3), condensará sobre la mis-ma, debido a que la temperatura exterior será inferiora la interior. El agua condensada (C) descenderá porgravedad hasta la conducción (4), donde será recogiday llevada a un depósito gracias a una ligera inclinaciónde la conducción. En el caso del hemisferio norte (di-bujo), la cubierta (3) queda orientada al sur. La pared(5), puesto que da al norte, apenas recibe radiación alo largo del día, por lo que se fabrica opaca de materialaislante, para evitar que se pierda el calor del sistema.La pared (5) está pintada de blanco en su superficieinterior, para facilitar la reflexión de la radiación quepueda recibir en las horas en las que la altura solar es

pequeña. Las paredes laterales (6), son del mismo ma-terial transparente del que está constituido la cubier-ta, para que la radiación solar en las horas cercanasa la salida y puesta de sol, pueda alcanzar el cocede-ro. Tras la evaporación, el agua salada contenida enel cocedero gana mayor concentración de sal, estandopreparada para entrar en el siguiente cocedero a travésde la salida (7).

La cubierta transparente (3) está constituida porvarias planchas de material transparente (vidrio o po-límero adecuado) las cuales estarán soportadas poruna serie de guías (8) que comprenderán desde el sue-lo de la cara sur de la salina (en el caso del hemisferionorte) hasta el muro de la cara norte.

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REIVINDICACIONES

1. Evaporador solar de salina, caracterizado poruna nueva utilidad del evaporador solar de efecto sim-ple, adaptándolo en la presente invención a una salinatradicional de obtención de sal. Se sustituye el estan-que, balsa o cubeta negra del evaporador mencionado,por las piscinas denominadas en una salina como co-cederos o evaporadores. Sobre el cocedero, cuyo fon-do es de color negro, está construido el evaporador.La entrada y salida del agua, son las mismas que enuna salina tradicional.

2. Evaporador solar de salina, según reivindica-

ción 1, caracterizado porque la inclinación de la pen-diente de la cubierta transparente, está orientada al suren el caso del hemisferio norte y al norte en el caso delhemisferio sur y tiene un ángulo que optimiza el va-lor de la transmisión de la radiación que pasa a travésde ella, aproximándose dicho ángulo a la mitad de lalatitud del lugar.

3. Evaporador solar de salina, según reivindicacio-nes 1 y 2, caracterizado porque la pared sobre la quedescansa la cubierta, será de un material opaco y buenaislante térmico. La cara interior es de color blanco.Se contempla la posibilidad de inclinar dicha paredcon un ángulo de 85º respecto a la horizontal.

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OFICINA ESPAÑOLA DEPATENTES Y MARCAS

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21© Nº de solicitud: 20060121922© Fecha de presentación de la solicitud: 24.10.2005

32© Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TÉCNICA

51© Int. Cl.: Ver hoja adicional

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría Documentos citados Reivindicacionesafectadas

Categoría de los documentos citadosX: de particular relevanciaY: de particular relevancia combinado con otro/s de la

misma categoríaA: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escritaP: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación

de la solicitudE: documento anterior, pero publicado después de la fecha

de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado

�5 para todas las reivindicaciones � para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe Examinador Página

31.03.2008 A. Rúa Aguete 1/3

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

X AKASH et al. Experimental study of the basin type solar still 1under local climate conditions. Energy Conversion & Management.2000, Vol.41, páginas 883-890.

X SINGH A K et al. Optimization of orientation for higher yield of 1solar still for a given location. Energy Conversion & Management.1995, Vol. 36, Nº 3, páginas 175-187.

X Al-HINAI et al. Effect of climatic, design and operational 1parameters on the yield of a simple solar still. EnergyConversion & Management.2002, Vol.43, páginas 1639-1650.

X GHONEYEM et al. Software to analyze solar stills and an 1experimental study on the effects of the cover. Desalination.1997, Vol. 114, páginas 37-44.

X RUBIO et al. Modeling thermal asymmetries in double slope solar 1stills. Renewable Energy. 2004, Vol. 29, páginas 895-906.

X RUBIO-CERDA et al. Thermal performance of the condensing covers 1in a triangular solar still. Renewable Energy. 2002, Vol. 27,páginas 301-308.

X TIWARI et al. Present status of solar distillation. Solar Energy. 12003, Vol. 75, páginas 367-373.

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ESPAÑA

11© ES 2 296 519

21© Nº de solicitud: 20060121922© Fecha de presentación de la solicitud: 24.10.2005

32© Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TÉCNICA

51© Int. Cl.: Ver hoja adicional

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría Documentos citados Reivindicacionesafectadas

Categoría de los documentos citadosX: de particular relevanciaY: de particular relevancia combinado con otro/s de la

misma categoríaA: refleja el estado de la técnica

O: referido a divulgación no escritaP: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación

de la solicitudE: documento anterior, pero publicado después de la fecha

de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado

�5 para todas las reivindicaciones � para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe Examinador Página

31.03.2008 A. Rúa Aguete 2/3

X KALOGIROU S.A. Seawater desalination using renewable energy 1sources. Progress in Energy and Combustion Science. 2005,Vol. 31, páginas 248-255.

X Al-HAYEK et al. The effect of using different designs of solar 1stills on water distillation. Desalination. 2004, Vol. 169,páginas 121-127.

X AL-HINAI et al. Parametric investigation of a double-effect 1solar still in comparison with a single-effect solar still.Desalination. 2002, Vol. 150, páginas 75-83.

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA Nº de solicitud: 200601219

CLASIFICACIÓN DEL OBJETO DE LA SOLICITUD

Informe del Estado de la Técnica (hoja adicional) Página 3/3

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