PLANTA DESALINIZADORA CON CAUDAL FLUCTUANTE Y RECUPERADOR DE ENERGíA ELéCTRICA VARIABLE.

La presente invención se refiere a una planta desalinizadora de agua de mar de caudal fluctuante y osmosis inversa en Ia que ventajosamente se recupera energía eléctrica tanto por corriente alterna como por corriente continua y en consecuencia es posible retornar a Ia red Ia corriente alterna recuperada o a Ia bomba de alta presión a través de corriente continua, por medio de un bus de corriente continua. Una segunda novedad consiste en que no necesita válvula de control, sino que Ia función que normalmente desempeñada dicha válvula es sustituida por el propio recuperador de energía, aprovechando Ia velocidad de éste.

Su aplicación industrial se encuadra dentro de Ia industria de desalinización o desalación de agua de mar o salobre por osmosis inversa, singularmente en plantas en las que se recupera energía eléctrica tanto en corriente alterna como continua.

Se conocen diferentes plantas desalinizadoras de agua de mar para Ia obtención de agua de riego, agua de uso industrial e incluso de consumo humano. Singularmente, en las zonas de baja pluviometría y consumos importantes de agua, se recurre ampliamente a procedimientos de desalinización mediante el principio de osmosis inversa, ya que este procedimiento se ha impuesto por su relativo bajo coste a los otros más caros de tipo térmico.

Como es sabido las desalinizadoras de osmosis inversa basan su funcionamiento en el fenómeno físico de Ia presión osmótica, según el cual si dos recipientes, uno con agua pura y otro con una solución salina están en comunicación mediante una membrana semipermeable, se establece a través de dicha membrana un flujo de agua pura hacia el recipiente portador de Ia solución. Si se aplica una presión creciente en el recipiente portador de Ia solución, este paso se sigue produciendo con intensidad decreciente hasta que Ia diferencia de presión entre ambos líquidos alcanza un valor determinado que en función de Ia concentración de Ia solución y de Ia temperatura del líquido es el momento en que el referido flujo desaparece.

Si Ia presión sobrepasa este determinado valor se produce un fenómeno de osmosis inversa, es decir de paso de agua pura desde el recipiente contenedor de Ia solución al recipiente contenedor del agua dulce. En el supuesto de que el agua tenga una temperatura constante durante el proceso y dado que Ia presión mínima necesaria es proporcional a Ia concentración salina, al separar agua dulce de Ia solución, ésta se irá concentrando y consecuente habrá que seguir aumentando Ia presión si se quiere mantener el flujo de agua desalada. Para obtener un flujo continuo con una cierta presión es necesario alimentar el recipiente de Ia solución salina y purgar el sistema con una extracción de Ia solución concentrada. Como Ia solución salina está bajo presión, para extraer el agua de purga o rechazo, también llamada

salmuera, basta con eliminar Ia solución concentrada situada en las inmediaciones de Ia membrana a través de una válvula de control de caudal, con Ia cual se logra controlar Ia concentración máxima salina y regular así Ia conversión del proceso. El estado de Ia técnica ha ido resolviendo diferentes problemas planteados en estas plantas de osmosis inversa relativos unos a conseguir un ciclo cinético continuo, como plantea el documento ES 2153290 B1 , basándose en que las masas de agua de distinta salinidad que circulan a través de las cámaras nodriza Io hacen siempre en el mismo sentido, y sin parar, por Io que no es preciso disipar Ia energía cinética de Ia masa de agua móvil para volver a acelerarla a continuación en sentido opuesto. Con ello se produce un ahorro energético y disminución considerable del tamaño de las cámaras, a Ia vez que mejora Ia habilidad y duración de vida del equipo. Otros en cambio, como propone el documento ES 20020102, sustituyendo las válvulas que se utilizan usualmente por una válvula múltiple, de función secuencial, que será de seis vías cuando existan dos cámaras y quedando formada Ia válvula múltiple por un cilindro hueco que lleva las correspondientes salidas y un pistón interior deslizante provisto de gargantas circulares y medios de estanqueidad, siendo las gargantas dos y las salidas seis para una desaladora con dos cámaras.

El documento ES 20080116 plantea un accionamiento de bombeo eólico-eléctrico, del tipo que comprende una combinación de bombeos,

mediante accionamiento eólico y mediante accionamiento eléctrico, para el suministro del agua de alimentación a los grupos de membranas que realizan Ia desalación, disponiendo sobre el conjunto estructural de Ia desaladora un aerogenerador, a partir de cuyo rotor eólico se realiza el accionamiento de un conjunto central de bombeo formado por bombas que quedan suspendidas por medio de sirgas de un mecanismo asociado a dicho rotor eólico, siendo recogida el agua que suministran los diferentes bombeos en un colector central, al que van acopladas las bombas del conjunto de bombeo que es accionado por el rotor eólico del aerogenerador, yendo dispuesto dicho colector en un montaje de movimiento giratorio sincronizado con el movimiento de orientación del rotor eólico respecto del viento, para evitar Ia torsión de las sirgas que unen a las bombas del conjunto de bombeo con el mecanismo dispuesto en el rotor eólico. Por último el documento ES 2152824 B1 propone una planta desaladora de agua de mar, que además de comprender como las otras medios de captación del agua salobre de aportación, medios de acondicionamiento físico y químico, una bomba, un dispositivo de desalación de membranas semipermeables por osmosis inversa, del cual sale una fracción de agua desalada y otra de rechazo, al menos una bomba centrífuga multietapa en funcionamiento inverso, al menos una turbina de tipo \Pelton" (3, 3'), en paralelo o en substitución respecto a Ia bomba centrífuga multietapa y acoplada a un respectivo alternador, un

primer depósito elevado conectado a Ia salida del agua de rechazo y un segundo depósito elevado conectado a un depósito inferior, dispuesto aguas abajo de Ia salida de agua desalada. Con ello se pretende que durante los periodos en que Ia energía eléctrica presenta un precio comparativamente bajo, el agua es elevada a los depósitos elevados, siendo el agua vertida desde éstos a dicha turbina Pelton en caso contrario.

Como se ha dicho, cada uno de estos documentos ha resuelto un inconveniente planteado en el estado de Ia técnica. Sin embargo todos necesitan un flujo y una presión constante, además de una electrobomba tipo booster para compensar pérdidas de carga y ninguno ha resuelto el inconveniente que viene a resolver Ia presente invención. éste consiste en recuperar energía eléctrica a flujo y presión tanto variable como constante de forma proporcional a Ia energía utilizada en Ia aplicación, sin necesidad de bomba booster para Ia compensación de pérdidas de carga. Básicamente aprovecha el flujo y Ia presión existente en el rechazo convirtiéndolo en energía eléctrica, bien en forma de corriente continua que inyecta a través de un bus de CC a un convertidor de frecuencia que acciona a Ia bomba de alta presión, o bien en corriente alterna, que inyecta aguas abajo del contador de energía eléctrica, logrando así una reducción importante en el consumo de energía eléctrica necesaria para llevar a cabo Ia función primordial de Ia planta desalinizadora.

Otra ventaja significativa radica en que mientras en plantas convencionales desalinizadoras de agua se usan válvulas de control de caudal para controlar Ia concentración máxima salina y regular así Ia conversión y consecuentemente el rendimiento del proceso, en Ia invención propuesta desaparece Ia válvula de control. En efecto, en plantas desalinizadoras convencionales se consigue mantener más o menos presión en Ia salida del rechazo en función del grado de apertura de Ia referida válvula de control, pero esto afecta al caudal de producto de Ia planta e inversamente a Ia calidad del agua producto. Si queremos mejorar Ia calidad del agua producto, una vez alcanzada Ia presión mínima de trabajo de las membranas para que exista producción, seguiríamos cerrando Ia válvula, pero nos bajaría el caudal de producción. En Ia invención propuesta en esta memoria se alcanza Ia conversión deseada con Ia misma velocidad de giro de Ia turbina del recuperador, velocidad que se controla a través de un convertidor de frecuencia con función regenerativa. La presión en una planta de osmosis inversa es muy importante, porque gobierna Ia relación del flujo del producto y afecta a Ia compactación de las membranas. La presión del proceso se debe ajustar al valor mínimo requerido para conseguir Ia cantidad y Ia calidad del agua producto deseada. Un incremento de presión aumentará Ia producción de Ia unidad, pero al mismo tiempo reducirá Ia salinidad del producto.

También hay que tener en cuenta que una reducción de Ia presión del sistema no sólo reducirá Ia producción, sino que Ia salinidad incrementará debido a un flujo de sal constante a través de Ia membrana. Por ello es conveniente mantener las condiciones de presión recomendadas.

La planta desalinizadora con caudal fluctuante y recuperador de energía variable objeto de Ia presente invención se constituye a partir de un depósito regulador del agua de alimentación. De ahí se bombea, mediante una motobomba, hasta Ia entrada de Ia planta, en donde se somete a un pretratamiento por el que se eliminan las impurezas del agua de alimentación procedente de un pozo playero o emisario, tanto de agua de mar como salobre, a través de filtraciones y se corrigen otros valores mediante dosificación de productos químicos, tales como ácidos para controlar el pH y anticrustantes para prevenir las precipitaciones de sulfato, carbonato calcico y sílice en las membranas de osmosis inversa.

Una vez superado el pre-tratamiento, el agua es impulsada por Ia bomba de alta presión al módulo de osmosis inversa, el cual está constituido por un colector que asegura una distribución proporcional a los tubos de presión en serie o paralelo, al menos cuatro tubos de presión de longitud variable en función de las características de Ia planta construidos en fibra de vidrio para 1.000 psi, y al menos dos membranas por tubo de presión, con Ia excepción del último, en el que se aloja una sola membrana, paralela a las otras.

En realidad el número de elementos de osmosis inversa a utilizar por el sistema, está condicionado por Ia producción requerida de Ia planta, las condiciones de trabajo en función de las sales disueltas y Ia temperatura del agua de alimentación. El número de membranas a instalar en cada tubo de presión, el número de tubos que operan en paralelo, así como el número de etapas en serie vienen determinados por el grado de recuperación y Ia tipología del agua.

La salmuera desalojada de los tubos de presión es recogida en un colector común y descargada al sistema de recuperación de energía. La presión de salmuera es ligeramente inferior a Ia presión de alimentación, que es reducida en Ia turbina del recuperador.

Un recuperador de energía sustituye Ia función desempeñada en las plantas convencionales por Ia válvula de control, aprovechando Ia velocidad de aquél.

El agua producto desalojada de los tubos de presión es recogida en un colector y enviada al depósito regulador de agua producto.

Es objeto de Ia presente invención dotar a Ia planta desalinizadora de capacidad para funcionar con caudal variable en función de Ia energía recibida, conservando Ia misma calidad de agua en el producto.

Ventajosamente el recuperador de energía se adapta a las condiciones de funcionamiento de Ia planta, recuperando de forma automática

energía al máximo en función de las circunstancias y de Ia ubicación de Ia planta.

Para conseguir esta ventajosa versatilidad de Ia planta se han dividido las membranas en grupos de 2 para así poder añadir o quitar membranas según necesidad, de tal manera que si se colocan, dependiendo siempre del dimensionamiento de Ia planta, por ejemplo 3 tubos de 2 membranas para ir acoplándolas en serie, además se puede colocar una membrana más en paralelo. Para gestionar el acoplamiento o desacoplamiento de membranas en función de Ia potencia recibida se activan unas electroválvulas, accionadas eléctrica o neumáticamente, electrónicamente comandadas desde un PCL que procesa Ia señal en relación con Ia potencia de que dispone Ia planta.

Además de los controles anteriormente señalados, el resto del proceso de Ia planta se controla de forma convencional mediante mediciones de Ia presión del sistema, de Ia conductividad del agua de alimentación, pH y turbidez de alimentación, relación flujo producto como medida del rendimiento, conductividad del producto como medida de calidad del agua obtenida, relación o grado del flujo de Ia salmuera, presión diferencial para controlar el ensuciamiento dentro del sistema. El recuperador de energía consta de una turbina por Ia que pasa el agua a presión de rechazo, también llamada salmuera, un motor que es movido por Ia turbina y un convertidor de frecuencia con función regenerativa gracias al cual el motor puede funcionar también como

generador, convirtiendo así el agua a presión de rechazo o salmuera en energía eléctrica, como veremos a continuación.

El motor asincrono trifásico del recuperador de energía está constituido por un rotor y un estator en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120°. Cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes trifásicas, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este campo magnético variable va a inducir una tensión en el rotor según Ia Ley de inducción de Faraday:

Entonces se da el efecto Laplace (ó efecto motor): todo conductor por el que circula una corriente eléctrica, inmerso en un campo magnético experimenta una fuerza que Io tiende a poner en movimiento. Simultáneamente se da el efecto Faraday (ó efecto generador): en todo conductor que se mueva en el seno de un campo magnético se induce una tensión.

El rotor puede ser de dos tipos, de jaula de ardilla o bobinado. En cualquiera de los dos casos, el campo magnético giratorio producido por las bobinas inductoras del estator genera una corriente inducida en el rotor. Como esta corriente inducida se encuentra en el seno de un campo magnético, aparecen en el rotor un par de fuerzas que Io ponen en movimiento.

El campo magnético giratorio gira a una velocidad denominada de sincronismo. Sin embargo el rotor gira algo más despacio, a una velocidad parecida a Ia de sincronismo. El hecho de que el rotor gire más despacio que el campo magnético originado por el estator, se debe a que si el rotor girase a Ia velocidad de sincronismo, esto es, a Ia misma velocidad que el campo magnético giratorio, el campo magnético dejaría de ser variable con respecto al rotor, con Io que no aparecería ninguna corriente inducida en el rotor, y por consiguiente no aparecería un par de fuerzas que Io impulsaran a moverse.

Si se conecta a un suministro eléctrico, Ia máquina empezará a funcionar como motor, girando a una velocidad ligeramente inferior a Ia velocidad síncrona del campo magnético del estator, ¿qué es Io que ocurre?, que tendremos un campo magnético moviéndose respecto al rotor. Esto induce una corriente muy elevada en las barras del rotor, que apenas ofrecen resistencia, pues están cortocircuitadas, rotor cortocircuitado. El rotor desarrolla entonces sus propios polos magnéticos, que se ven, por turnos, arrastrados por el campo magnético giratorio del estator.

Ahora bien, ¿qué es Io que ocurre si hacemos girar el rotor de forma manual a, exactamente, Ia velocidad síncrona del generador, p. ej.

1500 r.p.m. La respuesta es: nada. Dado que el campo magnético gira exactamente a Ia misma velocidad que el rotor, no se produce ningún

fenómeno de inducción en el rotor, por Io que no interaccionará con el estator. ¿Y si aumenta Ia velocidad del rotor por encima de las 1500 r.p.m.? En ese caso el rotor se mueve más rápidamente que el campo magnético giratorio del estator, Io que significa que, una vez más, el estator inducirá una gran comente en el rotor. Cuanto más rápidamente hagamos girar el rotor, mayor será Ia potencia transferida al estator en forma de fuerza electromotriz, y posteriormente convertida en electricidad suministrada a Ia red eléctrica. Para que un motor se comporte como generador debe aparecer movimiento en el rotor y para ello se precisa que el estator esté magnetizado, Io cual se hace por excitación desde Ia red o desde una batería.

En Ia invención propuesta se utiliza como acople y magnetizador un convertidor de frecuencia, con el fin de aprovechar al máximo Ia generación, y ventajosamente adaptar Ia generación a las condiciones de trabajo de Ia planta. Por ejemplo, si para suministrar Ia energía eléctrica a Ia planta elegimos un aerogenerador, habrá momentos que el generador no esté al máximo rendimiento debido a escasez de energía eólica, por Io que Ia planta desalinizadora no trabajará al máximo rendimiento, y eso hará que Ia turbina, movida por Ia energía hidráulica proveniente del rechazo de Ia planta, tampoco trabaje en sus condiciones nominales. Esto hace que comiencen a disminuir revoluciones en el rotor, llegando hasta el punto que el generador (motor asincrono) se convierta en motor y consuma energía en vez de entregar,

pero con el convertidor de frecuencia Io que hacemos es comenzar a bajar frecuencia de salida, o Io que es Io mismo, disminuir revoluciones, con el fin de estar siempre por debajo de las revoluciones que se están generando en el rotor, y así seguir magnetizando el estator del motor equivalente a una velocidad más baja de sincronismo, para asegurar que siempre funcione como generador.

En definitiva, con este sistema podríamos decir que conseguimos un generador variable, que se adapta a las condiciones de trabajo. Destacar que además de servirnos como recuperador de energía variable, Io podemos usar para otro procedimiento esencial en las plantas de osmosis inversa, que es para Ia conversión (rendimiento) de dicha planta. En plantas convencionales se usan válvulas de control para este procedimiento, en función de Ia cantidad de apertura de ésta conseguirás mantener más o menos presión en Ia salida del rechazo de Ia planta, por Io que se verá afectado el caudal de producto de Ia planta así como Ia calidad de esta agua. Si queremos mejorar Ia calidad del agua producto, una vez alcanzada Ia presión mínima de trabajo de las membranas para que exista producción, seguiríamos cerrando Ia válvula, pero nos bajaría el caudal de producción. Con nuestro sistema desaparece Ia válvula de control y con Ia misma velocidad de Ia turbina del recuperador se consigue Ia conversión deseada, ya que en todo momento controlamos Ia velocidad a través del convertidor de frecuencia con función regenerativa.

A Ia hora de inyectar Ia energía conseguida por el sistema Io podemos hacer de dos formas, según diagramas adjuntos. En el primer esquema o figura 1 el eje de Ia turbina se encuentra acoplado a un motor asincrono, el cual, una vez estabilizada Ia presión Io hacemos funcionar como generador mediante Ia utilización de un convertidor de frecuencia. Se une con cable Ia caja de conexión del generador con el convertidor de frecuencia en modo regenerativo y éste Io unimos eléctricamente con el bus de corriente continua del convertidor principal que acciona el motor de Ia bomba de alta presión. De tal manera que nos encontramos con dos convertidores de frecuencia, uno que acciona el motor de Ia bomba de alta presión, alimentándose normalmente de Ia red y el otro convertidor tiene Ia misión en función regenerativa, de inyectar Ia potencia recuperada en Ia turbina mediante el bus de corriente continua de ambos convertidores. En esta primera opción hemos recuperado energía eléctrica en forma de corriente continua. Pero en Ia presente planta desalinizadora se puede optar también por recuperar energía eléctrica en forma de corriente alterna, según se muestra en el esquema de Ia figura 2. En esta segunda opción el proceso es el mismo que el anterior, pero con Ia salvedad de que añadimos un inversor para inyectar Ia corriente a red en lugar de inyectarla en el bus de corriente continua.

Con Ia función de recuperación descrita se obtiene un recuperador variable, no constante, puesto que no sólo recupera energía, sino que se adapta a Ia energía existente en el circuito obteniéndose a más energía

disponible más recuperación y consecuentemente más producción y viceversa.

Una realización diferente se constituye a partir de un aerogenerador que suministra Ia corriente. Para una mejor comprensión de esta memoria descriptiva, se acompañan unos dibujos que a manera de ejemplo no limitativo, describen una realización preferida de Ia invención.

En Ia figura 1 podemos observar el esquema convencional de una planta de RO, al cual se Ie han hecho una serie de modificaciones, siendo las principales las siguientes:

Figura 1.- Vista en perspectiva de Ia planta Figura 2.- Esquema de Ia regeneración por corriente continua

Figura 3.- Esquema de Ia regeneración por corriente alterna

En dichas figuras, se destacan los siguientes elementos numerados:

1.- Depósito regulador 2.- Motobomba 3.- Depósito de tratamiento en entrada de planta

4.- Bomba de alta presión 5.- Módulo de osmosis inversa 6.- Colector

7.- Tubos de presión del módulo de osmosis inversa 8.- Membranas 9.- Turbina 10.- Generador 11.- Convertidor de frecuencia

12.- Caja de conexión del generador 13.- Bus de corriente continua 14.- Convertidor principal 15.- Entrada de corriente de Ia red 16.- Inversor para entrar corriente a Ia red

17.- Entrada de agua a planta

18.- Entrada de agua previamente tratada al módulo de osmosis inversa

19.- Salida de agua desalinizada 20.- Salida de agua de rechazo

Una realización preferida de Ia invención propuesta se constituye a partir de un depósito regulador (1 ) del agua de alimentación. De ahí se bombea, mediante una motobomba (2), hasta Ia entrada de Ia planta (3), en donde se somete a un pretratamiento por el que se eliminan las impurezas del agua de alimentación procedente de un pozo playero o emisario, tanto de agua de mar como salobre, a través de filtraciones y dosificación de productos químicos. Una vez superado el pretratamiento, el agua es impulsada por Ia bomba de alta presión (4) al

módulo de osmosis inversa (5), el cual está constituido por un colector

(6) que asegura una distribución proporcional a los tubos de presión (7) en serie o paralelo, al menos cuatro tubos de presión (7) de longitud variable en función de las características de Ia planta construidos en fibra de vidrio para 1.000 psi, y al menos dos membranas (8) por tubo de presión, con Ia excepción del último, en el que se aloja una sola membrana (8), paralela a las otras. Del módulo de osmosis inversa sale por una parte el conducto de agua desalinizada (19) o agua producto y por otra el conducto de agua de rechazo (20) o salmuera. La salmuera desalojada de los tubos de presión es recogida en un colector común (20) y descargada al sistema de recuperación de energía. La presión de salmuera es ligeramente inferior a Ia presión de alimentación, que es reducida en Ia turbina (9) del recuperador de energía.

El recuperador de energía consta de una turbina (9) por Ia que pasa el agua a presión de rechazo, también llamada salmuera, un motor (10) que es movido por Ia turbina (9) y un convertidor de frecuencia con función regenerativa gracias al cual el motor puede funcionar también como generador, convirtiendo así el agua a presión de rechazo o salmuera en energía eléctrica, como veremos a continuación. El motor asincrono trifásico (10) del recuperador de energía está constituido por un rotor y un estator en el que se encuentran las bobinas inductoras. Estas bobinas son trifásicas y están desfasadas entre sí 120°. Cuando por estas bobinas circula un sistema de corrientes

trifásicas, se induce un campo magnético giratorio que envuelve al rotor. Este campo magnético variable va a inducir una tensión en el rotor según Ia Ley de inducción de Faraday:

Entonces se da el efecto Laplace (ó efecto motor): todo conductor por el que circula una corriente eléctrica, inmerso en un campo magnético experimenta una fuerza que Io tiende a poner en movimiento. Simultáneamente se da el efecto Faraday (ó efecto generador): en todo conductor que se mueva en el seno de un campo magnético se induce una tensión.

El rotor puede ser de dos tipos, de jaula de ardilla o bobinado. En cualquiera de los dos casos, el campo magnético giratorio producido por las bobinas inductoras del estator genera una corriente inducida en el rotor. Como esta corriente inducida se encuentra en el seno de un campo magnético, aparecen en el rotor un par de fuerzas que Io ponen en movimiento.

El campo magnético giratorio gira a una velocidad denominada de sincronismo. Sin embargo el rotor gira algo más despacio, a una velocidad parecida a Ia de sincronismo. El hecho de que el rotor gire más despacio que el campo magnético originado por el estator, se debe a que si el rotor girase a Ia velocidad de sincronismo, esto es, a Ia misma

velocidad que el campo magnético giratorio, el campo magnético dejaría de ser variable con respecto al rotor, con Io que no aparecería ninguna corriente inducida en el rotor, y por consiguiente no aparecería un par de fuerzas que Io impulsaran a moverse.

Si se conecta a un suministro eléctrico (15), Ia máquina empezará a funcionar como motor, girando a una velocidad ligeramente inferior a Ia velocidad síncrona del campo magnético del estator, ¿qué es Io que ocurre?, que tendremos un campo magnético moviéndose respecto al rotor. Esto induce una corriente muy elevada en las barras del rotor, que apenas ofrecen resistencia, pues están cortocircuitadas, rotor cortocircuitado. El rotor desarrolla entonces sus propios polos magnéticos, que se ven, por turnos, arrastrados por el campo magnético giratorio del estator.

Si aumenta Ia velocidad del rotor por encima de las 1500 r.p.m., éste más rápidamente que el campo magnético giratorio del estator, Io que significa que, una vez más, el estator inducirá una gran corriente en el rotor. Cuanto más rápidamente hagamos girar el rotor, mayor será Ia potencia transferida al estator en forma de fuerza electromotriz, y posteriormente convertida en electricidad suministrada a Ia red eléctrica. Para que un motor se comporte como generador debe aparecer movimiento en el rotor y para ello se precisa que el estator esté

magnetizado, lo cual se hace por excitación desde Ia red o desde una batería.

En Ia invención propuesta se utiliza como acople y magnetizador un convertidor de frecuencia (11), con el fin de aprovechar al máximo Ia generación, y ventajosamente adaptar Ia generación a las condiciones de trabajo de Ia planta.

En definitiva, con este sistema podríamos decir que conseguimos un generador variable, que se adapta a las condiciones de trabajo. Destacar que además de servirnos como recuperador de energía variable, Io podemos usar para otro procedimiento esencial en las plantas de osmosis inversa, que es para Ia conversión (rendimiento) de dicha planta. En plantas convencionales se usan válvulas de control para este procedimiento, en función de Ia cantidad de apertura de ésta conseguirás mantener más o menos presión en Ia salida del rechazo (20) de Ia planta, por Io que se verá afectado el caudal de producto de Ia planta así como Ia calidad de esta agua. Si queremos mejorar Ia calidad del agua producto (19), una vez alcanzada Ia presión mínima de trabajo de las membranas para que exista producción, seguiríamos cerrando Ia válvula, pero nos bajaría el caudal de producción. Con nuestro sistema desaparece Ia válvula de control y con Ia misma velocidad de Ia turbina del recuperador se consigue Ia conversión deseada, ya que en todo momento controlamos Ia velocidad a través del convertidor de frecuencia con función regenerativa.

A Ia hora de inyectar Ia energía conseguida por el sistema Io podemos hacer de dos formas, según diagramas adjuntos. En el primer esquema o figura 1 el eje de Ia turbina (9) se encuentra acoplado a un motor asincrono (10), el cual, una vez estabilizada Ia presión Io hacemos funcionar como generador mediante Ia utilización de un convertidor de frecuencia (11). Se une con cable Ia caja de conexión (12) del generador (10) con el convertidor de frecuencia (11) en modo regenerativo y éste Io unimos eléctricamente con el bus de corriente continua (13) del convertidor principal (14) que acciona el motor (15) de Ia bomba de alta presión (4). De tal manera que nos encontramos con dos convertidores de frecuencia (11 y 14), uno (14) que acciona el motor de Ia bomba de alta presión (4), alimentándose normalmente de Ia red (15) y el otro convertidor (11) tiene Ia misión, en función regenerativa, de inyectar Ia potencia recuperada en Ia turbina (9) mediante el bus de corriente continua (13) de ambos convertidores (11 y 14). En esta primera opción hemos recuperado energía eléctrica en forma de corriente continua. Pero en Ia presente planta desalinizadora se puede optar también por recuperar energía eléctrica en forma de corriente alterna, según se muestra en el esquema de Ia figura 2. En esta segunda opción el proceso es el mismo que el anterior, pero con Ia salvedad de que añadimos un inversor (16) para inyectar Ia corriente a red (15) en lugar de inyectarla en el bus de corriente continua (13).