CH713534A2

CH713534A2 - Anlage zur Entsalzung von salzhaltigem Wasser.

Info

Publication number: CH713534A2
Application number: CH00249/17A
Authority: CH
Inventors: Jaafar Ahmed; Faid Mohamed
Original assignee: Jaafar Ahmed
Priority date: 2017-03-01
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2018-09-14

Abstract

Die Anlage (1) zur Entsalzung von salzhaltigem Wasser wie Meerwasser umfasst zur Erhöhung des Wirkungsgrads einen zweiten Wärmetauscher, der in der zuunterst liegenden Schicht mit höchstem Salzgehalt angeordnet ist und der durch Sonnenkollektoren mit sehr heissem Wasser beschickt wird. Eine weitere Erhöhungsmöglichkeit der Wassertemperatur besteht in einer Dachkonstruktion aus Glas oder einem anderen transparenten Material. Auf der Dachhaut (7) können Fresnel-Linsen angeordnet sein, um die Sonnenstrahlen direkt in die zuunterst liegende Schicht A einzuleiten.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage für die Entsalzung von salzhaltigem Wasser.

Stand der Technik [0002] In der DE 60 305 343 T2 ist eine Anlage für die Entsalzung von salzhaltigem Wasser beschrieben. Diese Anlage besteht aus einem Becken, das Salzlauge enthält. Die Salzlauge im Behälter ist geschichtet, wobei jede Wasserschicht einen höheren Salzgehalt als eine darüber befindliche Schicht aufweist. Die zuunterst angeordnete Schicht enthält die höchste Salzkonzentration; die zuoberst liegende die geringste, wobei die Salzkonzentrationen von mehr als 40% im Bereich des Bodens des Beckens erreichen und die zuoberst gebildete Schicht eine Konzentration im Bereich von etwa 4%. Weiter umfasst die Anlage einen Wärmetauscher, der sich im Bereich der untersten Wasserschicht befindet und dieser die durch die Sonneneinstrahlung erzeugte Wärme entziehen kann. Dem Wärmetauscher wird zu entsalzendes Meerwasser zugeleitet und dieses im Wärmetauscher erwärmt. Anschliessend wird das erwärmte Wasser, das eine Temperatur von 80° Celsius und mehr erreichen kann, einem Verdampfer zugeführt. Ein solcher Niedrigtemperaturverdampfer ist mit einem Kondensator über eine Leitung verbunden. Zum Kühlen des Wasserdampfs, der dem Kondensator zugeführt wird, kann eine Kühleinheit eingesetzt werden. Solche Verdampfer und Kondensatoranlagen sind bekannt und werden daher nicht näher beschrieben.

[0003] Diese aus der DE 60 305 343 T2 bekannte Anlage ist in der Lage, salzhaltiges Wasser durch Verdampfen in trinkbares Wasser umzuwandeln. Allerdings ist der Wirkungsgrad solcher Anlagen eher bescheiden, insbesondere da für den Transport des salzhaltigen Wassers und die Kühlung des Dampfs zusätzlich elektrische Energie aufgewendet werden muss.

Aufgabenstellung [0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anlage zu schaffen, mit welcher ein höherer Wirkungsgrad erlangt werden kann. Lösung der Aufgabe [0005] Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Anlage zur Entsalzung von salzhaltigem Wasser gelöst, wie sie im unabhängigen Anspruch 1 umschrieben ist.

[0006] Durch einen zweiten bzw. weiteren Wärmetauscher, der in das Becken im Bereich der zuunterst liegenden Schicht angeordnet ist und durch Sonnenkollektoren oder mittels Photovoltaik sehr hoch erhitztes Wasser als Wärmelieferant zur zusätzlichen Temperaturerhöhung im Becken liefert, erhöht sich der Wirkungsgrad und damit die Menge des entsalzten Wassers ganz wesentlich. Eine Überdachung des Beckens, in welcher Linsen, insbesondere Fresnel-Linsen, eingesetzt sind, welche das Sonnenlicht bündeln und direkt in die zuunterst befindlichen Wasserschicht leiten, kann eine weitere Erhöhung des Wirkungsgrades durch Erhöhung der Temperatur der Wasserschicht mit dem höchsten Salzgehalt erlangt werden.

Figurenbeschreibung [0007] Nachstehend wird die Erfindung anhand von schematischen Darstellungen genauer erklärt.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Anlage zur Entsalzung von salzhaltigem Wasser,

Fig. 2 zeigt einen vergrössert dargestellten schematischen Querschnitt durch die Anlage sowie den Verdampfer und den Kondensator zur Rückgewinnung des verdampften Wassers.

[0008] Die in Fig. 1 dargestellte Anlage 1 umfasst zwei Becken, welche im Erdreich 3 eingelassen sind. Das auf der linken Seite dargestellte Becken 2 ist noch leer; das auf der rechten Seite angeordnete Becken ist mit Wasser gefüllt. Seitlich der beiden Becken 2 sind Fundamente 4 dargestellt, welche Stützen 5 für eine Dachkonstruktion 6 tragen. Die Dachkonstruktion 6 umfasst die Dachhaut 7 und eine die Dachhaut 7 tragende Unterkonstruktion 8.

[0009] In der Fig. 2 ist wiederum das Becken 2 auf der rechten Seite ersichtlich, wobei die Elemente für die Abstützung der Dachkonstruktion 11 weggelassen sind. Im Becken 2 liegt im Bereich der unteren sehr salzhaltigen Schicht A ein erster Wärmetauscher 9, welchem zu entsalzendes Wasser zugeleitet wird. Zusätzlich liegt in der untersten Schicht A ein zweiter Wärmetauscher 10, dem durch einen Solarkollektor 11 hoch erhitztes Wasser zugeleitet wird, dessen Wärmeinhalt direkt an das Wasser in der untersten Schicht A übertragen wird. Selbstverständlich kann das Wasser, welches dem zweiten Wärmetauscher 10 zugeführt wird, auch durch Photovoltaik gewonnene Energie erhitzt worden sein.

[0010] In der Dachhaut 7 sind nicht einzeln dargestellte Linsen, beispielsweise Fresnel-Linsen, derart angeordnet, dass sie die Sonnenstrahlen gebündelt in die zuunterst liegende, am meisten Salz enthaltende Schicht A einleiten bzw. dass die von den Linsen erzeugten Brennpunkte der Strahlung in der Wasserschicht A liegen.

Claims

[0011] Zur Verhinderung von Wärmeabfluss im Hinblick auf die sehr hohe Wassertemperatur im Becken 2 kann das Becken durch eine Isolationsschicht 12, die innerhalb des Beckens oder ausserhalb des Beckens liegt, isoliert werden. Die Isolationsschicht 12 kann aus einem Schaumstoff oder anderen bekannten Isoliermaterialien bestehen. [0012] Die Funktionen des Verdampfers und des Kondensators sowie allfälliger Pumpen etc. werden nicht näher erläutert, da sie am Markt käuflich erwerbbar sind. Der Gegenstand der Erfindung besteht ausschliesslich im Aufbau des Beckens 2 und der darin angeordneten Wärmetauscher sowie der Dachhaut der das Becken überspannenden Dachkonstruktion

1. Anlage zur Entsalzung von salzhaltigem Wasser wie Meerwasser, bestehend aus einem Becken (2), welches salzhaltiges Wasser enthält, wobei das salzhaltige Wasser übereinanderliegende Schichten bildet und jede Schicht einen höheren Wärmegehalt als die darüber liegende Schicht aufweist, wobei die Schichten durch Sonneneinstrahlung erwärmt werden und die zuunterst liegende Schicht A infolge ihres höchsten Salzgehalts die höchste Temperatur der Schichten aufweist, wobei im Bereich der zuunterst liegenden Schicht ein erster Wärmetauscher (9) angeordnet ist, durch welchen zu entsalzendes Wasser geleitet und der mit einem Verdampfer verbunden ist und eine Einrichtung zur Kondensation des Wasserdampfs, der sich im Verdampfer gebildet hat, dadurch gekennzeichnet, dass im Becken (2) ein zweiter Wärmetauscher (10) angeordnet ist, welcher mit einem Solarkollektor verbunden ist, von welchem zusätzlich vom Solarkollektor erhitzte Wärmeträgerflüssigkeit zur Erwärmung des salzhaltigen Wassers im Becken (2) zugeführt wird.

2. Anlage zur Entsalzung von salzhaltigem Wasser wie Meerwasser, bestehend aus einem Becken (2), welches salzhaltiges Wasser enthält, wobei das salzhaltige Wasser übereinanderliegende Schichten bildet und jede Schicht einen höheren Wärmegehalt als die darüber liegende Schicht aufweist, wobei die Schichten durch Sonneneinstrahlung erwärmt werden und die zuunterst liegende Schicht A infolge ihres höchsten Salzgehalts die höchste Temperatur der Schichten aufweist, wobei im Bereich der zuunterst liegenden Schicht A ein erster Wärmetauscher (9) angeordnet ist, durch welchen zu entsalzendes Wasser geleitet und der mit einem Verdampfer verbunden ist und eine Einrichtung zur Kondensation des Wasserdampfs, der sich im Verdampfer gebildet hat, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Becken (2) ein transparentes Dach mit einer Dachhaut (7) aufgebaut ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachhaut (7) als Fresnel-Linse ausgebildet ist, welche das Sonnenlicht gebündelt in das Becken (2) einleitet.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenlicht gebündelt in die zuunterst gebildete Wasserschicht A mit dem höchsten Salzgehalt geleitet wird.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Dachhaut (7) eine Mehrzahl von Fresnel-Linsen angeordnet sind.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fresnel-Linsen im Druckverfahren auf einem Flachbettdrucker mit transparenter Tinte erzeugt werden.

6. Die wesentlich höhere Temperatur in der Schicht A im Becken ist in der Lage, das zu entsalzende, dem ersten Wärmetauscher zugeführte Wasser wesentlich höher zu erhitzen, so dass die Ausbeute in der Verdampfer- und Kondensatorenanlage entsprechend gesteigert wird. Legende der Bezugszeichen [0013] 1 Anlage 2 Becken 3 Erdreich 4 Fundament 5 Stützen 6 Dachkonstruktion 7 Dachhaut 8 Unterkonstruktion 9 Wärmetauscher 10 Wärmetauscher 11 Solarkollektor 12 Isolationsschicht Patentansprüche

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände und der Boden des Beckens (2) mit einer Wärmeübertragung an die Umgebung verhindernden Isolationsschicht (12) umgeben sind.