[发明专利]制冷设施冷却和水淡化

说明书

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.§119(e)要求以下申请的提交日期的优先 权：2013年3月15日提交的美国临时申请号61/794,138，该申请的 公开内容以引用的方式并入本文。

引言

美国和全世界各地都广泛使用采用制冷的设施。制冷系统大量用 于各种商业和民用设施。制冷系统通常消耗大量能量。例如，在美国， 冰箱消耗的能量大于任何其他单一家用器具。据估计，仅制冷成本一 项就占了美国家庭能量消费的六分之一。另外，超市是最消耗能量的 商业建筑之一。超市的制冷系统每年可以消耗达1-1.5百万kWh的能 量，是其总体年度能量消耗的一半以上。对总体商业制冷能量消耗的 估算表明，总体商业建筑能量消耗中大约4％是商业制冷设备使用的。

由于制冷系统消耗的能量巨大，制冷系统在各种商业和民用设施 中的广泛使用对于环境具有重大意义。例如，据估计，为美国的一个 超市的制冷机提供电能一年大约产生超过1383公吨的二氧化碳排 放。类似地，为美国的制冷机提供电能一年大约产生超过9.25亿公 吨的二氧化碳排放。与制冷技术相关的环境方面的担心包括制冷技术 对于全球变暖和臭氧层损耗所起的作用。

近年来，人们不断致力于开发出更加节能的制冷技术。开发和实 施用于商业和民用设施的更加节能的制冷系统在未来将会有助于降 低与制冷系统相关的总温室气体排放。

概述

本发明提供了一种用于制冷设施冷却和水淡化的系统。在一些实 例中，该系统包括制冷设施，所述制冷设施具有水冷却子系统，该水 冷却子系统配置用于接收冷水并输出热水，和与所述制冷设施共同设 置的水淡化厂，所述水淡化厂配置用于接收并淡化所述热水。本发明 的一些实例还包括用于利用水冷却子系统冷却制冷设施并利用与所 述制冷设施共同设置的水淡化厂淡化水的方法。

本发明的系统在多种实例中包括具有配置用于接收冷水并输出 热水的水冷却子系统的制冷设施以及与所述制冷设施共同设置并配 置用于接收和淡化所述输出的热水的水淡化厂。在所披露系统的可选 实例中，所述制冷设施是种子存储设施。在一些实施方式中，从海洋 接收所述冷水。并且，在所述系统的具体实施方式中，所述水淡化厂 是反渗透水淡化厂。

具有水冷却子系统的所述系统的一些实施方式包括入水口。在一 些实例中，所述入水口可以位于水源中15米或以上的深度，例如20 米或以上，25米或以上，30米或以上，35米或以上。在具体实例中， 所述入水口位于所述水源的透光区之下。

在可选实例中，所述系统包括配置用于从所述水淡化中心排放蒸 盐水的排水口。在一些实施方式中，所述排水口位于水体(例如海洋) 中15米或以上的深度，例如20米或以上，25米或以上，30米或以 上，35米或以上。在一些实施方式中，设置所述排水口的所述水体 是设置系统的所述入水口的相同的海洋。

在可选实例中，所披露的系统包括与制冷设施和水淡化厂共同设 置的发电厂。在一些实例中，所述发电厂可操作地连接至所述制冷设 施和所述水淡化厂。在所披露的系统的一些实例中，所述制冷设施、 水淡化厂和发电厂配置用于与独立运转的相同制冷设施、水淡化厂和 发电厂相比产生较少碳排放。在系统的一些实例中，所述制冷设施、 水淡化厂和发电厂配置用于每单位数量的制冷设施冷却和每单位体 积的水淡化消耗与独立运转的相同制冷设施、水淡化厂和发电厂相比 较少的能量。

本发明还提供了一种用于冷却制冷设施和淡化盐水的方法。在一 些实例中，所述方法包括：(1)用包括冷水入水口和热水排水口的水 冷却子系统冷却制冷设施，其中所述水冷却子系统配置用于吸收所述 制冷设施产生或者制冷设施内的热量；和(2)在与所述制冷设施共 同设置的水淡化厂对从所述热水出口接收的热水进行淡化。在所述方 法的一些实例中，所述水淡化厂是反渗透水淡化厂。

在所述方法的一些实例中，所述制冷设施的水冷却子系统配置用 于从冷水入水口获得海水。在一些实例中，冷水入水口可以位于水源 的透光区以下(例如在海洋的透光区以下)。

所述方法的一些实例包括将来自水淡化厂的蒸盐水排至海洋。在 一些实例中，所述蒸盐水被排至海洋的透光区以下。