BARCO DE PRODUCCIÓN Y APROVISIONAMIENTO DE AGUA POTABLE.

Barco de producción y aprovisionamiento de agua potable (1) con una propulsión eléctrica de hélice de timón (10,

12) y un depósito (23) para el agua potable producida, un depósito de agua de mar (16) y una instalación de osmosis inversa (21) así como dispositivos de entrega (5, 6) para el agua potable producida a una estación en tierra (3), en donde la instalación de osmosis inversa (21) está configurada como una gran unidad enteriza que, con sus tuberías, forma una parte integral del barco (1) y que extrae su energía eléctrica de una red de alimentación del barco (8, 8), que también alimenta con energía eléctrica la propulsión de hélice de timón (10, 12), en donde la red de alimentación del barco (8, 8) está configurada como red de tensión media (8, 8) con derivaciones de baja tensión (14), en donde la red de alimentación del barco (8, 8) está configurada como red redundante con juegos de generadores de gasoil (7) redundantes para generar la energía eléctrica y presenta una instalación de conmutación (9) con dos partes, cuyas partes están determinadas en cada caso para la media potencia de propulsión y generación, en donde la propulsión de hélice de timón (10, 12) presenta al menos una, de forma preferida dos hélices de timón acimutales (12) en la región de popa, que presentan en cada caso dos motores eléctricos (10) como motores de propulsión de hélice, en donde se alimentan con energía eléctrica desde la red de baja tensión grandes bombas de alimentación de la instalación de osmosis inversa (21) para el agua, desde la red de aprovisionamiento del barco (8, 8) configurada como red de tensión media (8, 8), y en donde pequeñas bombas de la instalación de osmosis inversa, por ejemplo bombas de dosificación o circulación, se alimentan desde la red de baja tensión

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La invención se refiere a un barco de producción y aprovisionamiento de agua potable con un casco de barco que presenta al menos un depósito para almacenar el agua potable producida, un depósito para alojar agua de mar y una instalación para producir agua potable a partir del agua de mar según el principio de la osmosis inversa (ROM), así como dispositivos de entrega del agua potable producida a una estación en tierra.

Un barco de producción y aprovisionamiento de agua potable correspondiente al anterior se conoce del documento GB 2 256 377 A. El barco conocido presenta una serie de instalaciones de producción de agua potable más pequeñas, como las que son también conocidas para el aprovisionamiento de barcos de pasajeros o de pequeñas poblaciones. El grado de eficacia de este tipo de unidades, que tienen por ejemplo el tamaño de un contenedor, es relativamente bajo y exigen un mantenimiento amplio. El agua potable producida se almacena en un depósito de almacenamiento hasta su entrega a una estación en tierra. Para la entrega el barco debe encontrarse en las proximidades de la tierra, en lo posible junto a un muelle.

El documento US 2004/0206681 A hace patente un barco de aprovisionamiento de agua potable con instalación de osmosis inversa de estructura modular, cuyas máquinas son alimentadas desde una red de a bordo de baja tensión.

De los documentos DE 101 28 152 A y DE 43 40 747 C se conocen redes de a bordo del barco, que presentan una red de tensión media con derivaciones de baja tensión. Sin embargo, ambas se dedican a problemas específicos de la instalación de propulsión.

La tarea de la invención consiste en indicar un barco de producción y aprovisionamiento de agua potable que pueda producir agua potable de forma económica, fiable y con poco mantenimiento, y la pueda entregar incluso desde una posición a una mayor distancia de la costa. Para esto está prevista la integración del barco de producción y abastecimiento de agua potable en un sistema de entrega configurable de forma flexible. Con ello se pretende garantizar un aprovechamiento óptimo de energía en el sistema “barco con instalación de osmosis”.

Para solucionar la tarea está previsto un barco conforme a la reivindicación 1. La instalación para producir agua potable está configurada como una gran unidad enteriza y extrae la energía eléctrica que precisa de una red de suministro del barco, que también alimenta motores eléctricos de hélice para la propulsión del barco. La gran unidad para producir agua potable forma con ello con sus tuberías una parte integral del barco, que se fabrica e incorpora ya durante la fase de construcción del barco. El casco del barco y sus ensambles se diseñan de forma correspondiente. De este modo puede construirse con un coste optimizado un barco de producción y abastecimiento de agua potable.

En la invención está previsto que la red de alimentación del barco disponible en cada barco esté configurada conforme a la invención como red de tensión media con derivaciones de baja tensión. Esto reduce ventajosamente la altura constructiva de las instalaciones de conmutación principales necesarias y hace posible una clase especialmente eficiente de distribución de energía entre los consumidores principales.

En la invención está previsto asimismo que la generación de energía se realice a través de juegos redundantes de generadores de gasoil y una red estructurada de forma redundante. De este modo se obtiene un funcionamiento fiable a largo plazo, que hace posible en especial una relación de carga parcial especialmente favorable. Pueden desconectarse juegos de generadores de gasoil no necesarios, y pueden hacerse funcionar los generadores de energía eléctrica mantenidos en funcionamiento en el punto de funcionamiento óptimo.

En la invención está previsto además que el barco conforme a la invención presente una instalación de conmutación, que esté estructurada en dos partes y cuyas partes estén determinadas en cada caso para la mitad de la potencia de propulsión y generación. Junto con propulsores de hélice de timón acimutales también en ejecución doble, en cada caso con media potencia, se obtiene de este modo una ejecución con un funcionamiento especialmente seguro de las instalaciones de propulsión, generación y distribución del barco. El barco presenta al menos dos, en especial sin embargo cuatro juegos de generadores de gasoil para generar la energía eléctrica necesaria, que están configurados de forma que pueden funcionar con independencia unos de otros. De este modo se obtiene también la ventaja citada de que, en caso de necesidad de carga parcial, también pueden desconectarse juegos de generadores de gasoil, de tal modo que los juegos de generadores de gasoil restantes pueden trabajar con un grado de eficacia máximo. Con ello puede reducirse también el riesgo de avería de los motores de gasoil de los juegos de generadores de gasoil, en el caso de un funcionamiento sólo de carga parcial, durante un tiempo mayor.

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En una configuración de la invención está previsto asimismo que el barco presente un sistema de automatización para la generación de energía eléctrica, la instalación de traslación del barco y la instalación de osmosis inversa. De este modo puede conseguirse un funcionamiento especialmente seguro, ya que pueden evitarse fallos de manipulación. Con ello es especialmente ventajoso que el sistema de automatización pueda presentar una división de carga seleccionable entre los propulsores del barco y los accionamientos de la instalación de osmosis inversa, con lo que puede tener lugar una producción de agua potable que se base en el tramo restante a recorrer por el barco y la velocidad del mismo. Para esto puede usarse un perfil de traslación optimizado, que pueda tratarse en un ordenador de optimización.

En una configuración de la invención está previsto asimismo una instalación de gestión de energía que trabaja con técnicas de cálculo para acordar los diferentes consumidores unos con relación a los otros y en la instalación de generación de energía, para conseguir una óptima eficiencia energética. De este modo puede obtenerse siempre la división de carga más favorable entre accionamiento e instalación de osmosis inversa, las bombas para los depósitos y las otras instalaciones del barco en función del recorrido de traslación y la velocidad de traslación así como de la cantidad necesaria de agua potable. Una gestión de energía de este tipo con consumo optimizado puede aumentar la eficiencia energética, hasta un punto tal que se alcance o incluso se descienda por debajo de la necesidad de energía de instalaciones estacionarias.

Las instalaciones de generadores de gasoil de instalaciones de desalinación de agua de mar no conocen normalmente un modo de traslación de este tipo con consumo optimizado, sino que trabajan con potencia constante

La producción de agua potable se realiza en el barco conforme a la invención normalmente con una traslación relativamente lenta, es decir, con una traslación de 4 a 6 nudos, pero también puede realizarse con el barco parado, por ejemplo delante de la costa. Tanto para este caso como para la entrega del agua potable producida a una boya de alojamiento de agua potable o una barcaza, que también puede servir de acumulador intermedio, el barco conforme a la invención presenta un mando de mantenimiento de posición, por ejemplo sobre base DP, que actúa sobre timones de chorro en la proa, normalmente dos timones de chorro en la proa, y sobre la propulsión de hélice de timón. Se conocen mandos de mantenimiento de posición sobre base DP de plataformas de perforación flotantes, que presentan hélices de timón. También pueden extenderse al accionamiento de timones de chorro de proa, de tal modo que también para grandes barcos de alta mar se obtenga una posibilidad de mantenimiento de posición correspondiente con ayuda del sistema DP (Dynamic Positioning).

El funcionamiento de barco del barco conforme a la invención es controlado y vigilado por un sistema de automatización de barco con funciones de alarma y supervisión. Este presenta ventajosamente también un ordenador de carga. De este modo puede tenerse en cuenta en especial los llenados de depósito cambiantes durante la traslación en cuanto a estabilidad. Esto afecta a la distribución de carga del barco y a la carga que sufre el casco. También se incluye ventajosamente en el sistema de automatización el funcionamiento de la instalación de producción... [Seguir leyendo]

1. Barco de producción y aprovisionamiento de agua potable (1) con una propulsión eléctrica de hélice de timón (10, 12) y un depósito (23) para el agua potable producida, un depósito de agua de mar (16) y una instalación de osmosis inversa (21) así como dispositivos de entrega (5, 6) para el agua potable producida a una estación en tierra (3), en 5 donde la instalación de osmosis inversa (21) está configurada como una gran unidad enteriza que, con sus tuberías, forma una parte integral del barco (1) y que extrae su energía eléctrica de una red de alimentación del barco (8, 8), que también alimenta con energía eléctrica la propulsión de hélice de timón (10, 12), en donde la red de alimentación del barco (8, 8) está configurada como red de tensión media (8, 8) con derivaciones de baja tensión (14), en donde la red de alimentación del barco (8, 8) está configurada como red redundante con juegos de generadores de gasoil (7) redundantes para generar la energía eléctrica y presenta una instalación de conmutación

(9) con dos partes, cuyas partes están determinadas en cada caso para la media potencia de propulsión y generación, en donde la propulsión de hélice de timón (10, 12) presenta al menos una, de forma preferida dos hélices de timón acimutales (12) en la región de popa, que presentan en cada caso dos motores eléctricos (10) como motores de propulsión de hélice, en donde se alimentan con energía eléctrica desde la red de baja tensión grandes bombas de alimentación de la instalación de osmosis inversa (21) para el agua, desde la red de aprovisionamiento del barco (8, 8) configurada como red de tensión media (8, 8), y en donde pequeñas bombas de la instalación de osmosis inversa, por ejemplo bombas de dosificación o circulación, se alimentan desde la red de baja tensión.

2. Barco de producción y aprovisionamiento de agua potable según la reivindicación 1, caracterizado porque presenta un mando de mantenimiento de posición, en especial sobre base GPS, que actúa sobre los propulsores de timón (12) del barco y sobre timones de chorro en la proa.

3. Barco de producción y aprovisionamiento de agua potable según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el funcionamiento del barco es controlado y vigilado por un sistema de automatización de barco con funciones de alarma y supervisión, en donde el sistema de automatización de barco presenta un ordenador de carga y en especial también está unido a un sistema de control para la instalación de producción de agua potable.

4. Barco de producción y aprovisionamiento de agua potable según la reivindicación 1, caracterizado porque presenta una instalación de gestión de energía que trabaja con técnicas de cálculo para acordar la distribución de carga entre la propulsión del barco y la instalación para la osmosis inversa una con relación a la otra y, en las instalaciones de generación de energía, para conseguir una óptima eficiencia energética.