DE10124649A1

DE10124649A1 - Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre

Info

Publication number: DE10124649A1
Application number: DE10124649A
Authority: DE
Inventors: Walter Georg Steiner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2001-05-18
Publication date: 2001-12-13
Also published as: US20030167779A1; AU2001267315A1; WO2001088281A1; US6799430B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre mit einer Wasserrückgewinnungskammer (1) mit Wasserrückgewinnungszellen (2) und einem regelbaren Hochleistungsgebläse (3). Hierbei erfolgt im Nachtbetrieb eine Kühlung eines in einem Kältespeicher (7) gespeicherten Kühlmittels mittels Kältekollektoren (6) und im Tagbetrieb erfolgt eine Erwärmung einer weiteren, in einem Wärmespeicher gespeicherten Flüssigkeit mittels Solarkollektoren (8), wobei das bei Nacht abgekühlte Kühlmittel zur Wassergewinnung bei Tag und/oder bei Nacht von Luft durchströmte Kühlregister kühlt, an denen diese Luft entfeuchtet wird, und wobei die wärmespeichernde Flüssigkeit bei Tag und/oder bei Nacht zur Energiegewinnung für den Betrieb der Anlage und/oder zur Wassergewinnung eingesetzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre.

Stand der Technik

Im arabischen, afrikanischen, asiatischen und südeuropäischen Raum herrschen, was die relative Luftfeuchtigkeit betrifft, jahreszeitlich und regional bedingt, konträre Verhältnisse. Tagsüber herrscht in den verschiedenen Ländern teilweise sehr hohe und teilweise eine sehr geringe relative Luftfeuchtigkeit.

Demgegenüber steigt die relative Luftfeuchtigkeit in fast allen Ländern in den Nachtstunden, im Zeitraum zwischen Sonnenuntergang und Sonnenaufgang bei sinkenden Temperaturen (um die "0°"-Grenze), nahezu konstant bis zu 100%. Deshalb setzen die Bewohner dieser Regionen altbewährte aber antiquierte Hilfsmittel ein. Um wenigstens den nötigsten Bedarf an Trinkwasser abdecken zu können, befestigen sie Steine an Bäumen, Sträuchern oder Hauswänden, die tagsüber von der Sonne erwärmt werden und an denen sich nachts die relative Luftfeuchtigkeit niederschlägt. Auch in konkavförmig gespannten Plastik- oder Alufolien o. ä. werden während der Nachtstunden geringe Wassermengen aus der Atmosphäre gewonnen.

Zwischenzeitlich sind Anlagen/Vorrichtungen bekannt, mit denen man nach dem Niederschlagsprinzip geringe Wassermengen aus der Atmosphäre zurückgewinnt. Verfahren mit Anlagen/Vorrichtungen, mit denen man mit regenerierbaren Energien gezielt, effizient und im voraus berechenbar, große Wassermengen, im 24-Stundentakt, im Tag- und Nachtbetrieb mit dem Einsatz von Kühl- und Heizregistern aus der Atmosphäre zurückgewinnt, sind nicht bekannt. Die Beschreibungen beziehen sich hauptsächlich auf Funktionstechnologien. Klare Definitionen, mit denen im Tagbetrieb mit Kühlung und im Nachtbetrieb mit Heizung, im 24-Stundentakt, gezielt, effizient und im voraus berechenbar große Wassermengen aus der Atmosphäre zurückgewonnen werden, sind diesen Beschreibungen nicht zu entnehmen.

Die Funktionen und Techniken dieser bekannten Anlagen sind in den folgenden Patentschriften und Patentanmeldungen wie folgt beschrieben:

1. U. S. Patent Nr. 4.433.552
2. U. S. Patent Nr. 5.301.516
3. Patentschrift Nr. DD 285142 A5/E 03 B3/28
4. Offenlegungsschrift DT 25 35 668/F 25 J3/00
5. Offenlegungsschrift DE 32 08 964 A1/E 03 B3/28
6. Offenlegungsschrift DE 33 11 711 A1/E 03 B3/283
7. Offenlegungsschrift EP 0597716 A1/E 03 B3/28
8. Offenlegungsschrift RU 20 00 393 C/E 03 B3/28
9. Offenlegungsschrift RU 20 04 719 C1/E 03 B3/28
10. Offenlegungsschrift No 80 26 660/24 96 080/E 03 B
11. Patentanmeldung Nr. 19737483.2-11

Aufgabe und Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, welches bzw. welche die in trockenen Gebieten zur Verfügung stehenden alternativen Energiequellen bei Tag und bei Nacht für die Gewinnung von Wasser einsetzt, insbesondere soll eine Anlage/Vorrichtung zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre geschaffen werden, mit der mit regenerierbaren Energien, in den Tagstunden mit Kühlsystemen und in den Nachtstunden mit Heizsystemen die hohe relative Luftfeuchtigkeit absorbiert und gezielt, effizient und im voraus berechenbar, im 24-Stundentakt, große Wassermengen aus der Atmosphäre gewonnen werden, die für die Trink- und Brauchwasserversorgung der Bevölkerung und zur Landbewässerung dient.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird sowohl Kälteenergie als auch Wärmeenergie zur Gewinnung von Wasser aus der Atmosphäre eingesetzt. Hierbei wird insbesondere durch den Einsatz von Wärmeenergie, die in trockenen Gebieten in der Regel bei Tag im Überfluss vorhanden ist ein Vorteil gegenüber bekannten Anlagen erzielt. So wird durch die Speicherung von bei Tag gesammelter Wärmeenergie in der Nacht ein Aufwindkraftwerk zur Erzeugung von elektrischer Energie betrieben, wobei die elektrische Energie für die Kühlung eines Kühlmittels Verwendung findet, das mittels Kühlregister zur Entfeuchtung der Luft eingesetzt wird. Weiterhin sieht die Erfindung vor, die Wärmeenergie bei Nacht auch zur Erzeugung von Luftströmungen vorzusehen und so die elektrische Energie für den Betrieb von Ventilatoren einzusparen, welche die zu entfeuchtende Luft durch Kühlregister blasen.

Der Vorteil dieser Anlagen/Vorrichtungen zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre ist, dass sie in wasserarmen Ländern und Gebieten, wie zum Beispiel Karstlandschaften, Wüstenregionen und abseits gelegene Siedlungen, eingesetzt werden können. Also in Gebieten, in denen wenig oder kein Niederschlag fällt, um diese mit Trink- und Brauchwasser und Wasser zur Landbewässerung zu versorgen. Desgleichen in Gebieten, deren Grundwasserspiegel so stark gesunken ist, dass Kontaminationen drohen oder bereits vorhanden sind oder die von den Rohrleitungen der Meerwasserentsalzungsanlagen nicht erreicht werden oder deren Wasserversorgung mit Tankfahrzeugen zu kostenaufwendig ist.

Darüber hinaus sind die Anlagen/Vorrichtungen zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre für die Brauchwasserversorgung in Touristenzentren konzipiert (z. B. Bad, W.C. und Swimming-Pools). Mit dem Einsatz dieser Anlagen/Vorrichtung werden die Grundwasserressourcen erheblich entlastet, denn bis zum heutigen Tag werden ca. 75% des kostbaren Grundwassers zur Landbewässerung verschwendet.

Ein großer Vorteil ist, dass mit diesen Anlagen/Vorrichtungen der atmosphärische Wasserkreislauf geschlossen wird. Das aus der Atmosphäre zurückgewonnene Wasser verdunstet nach der Landbewässerung wieder in die Atmosphäre, wird wieder zurückgewonnen, verdunstet wieder, usw.

Ein weiterer Vorteil dieser Anlagen/Vorrichtungen zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre ist, dass mit regenerierbaren Energien kombinierte Kühl- und Heizsysteme betrieben werden, die den 24-stündigen Nacht- und Tagbetrieb der Anlagen/Vorrichtungen ermöglichen. Die Kühlmittel werden in den Nachtstunden mit Kältekollektoren gekühlt, in über- oder unterirdischen Mehrkammerthermospeichern abseitig gelagert und im Tagbetrieb den Kühlregistern zugeführt.

Desgleichen werden ex-geschützte Siedeöle oder andere wärmespeichernde Flüssigkeiten tagsüber mit Solarkollektoren erhitzt, in über- oder unterirdischen Mehrkammerthermospeichern abseitig gelagert und im Nachtbetrieb den Heizregistern zugeführt. Durch die Nutzung von regenerierbaren Energien werden für den gesamten Wasserrückgewinnungsprozess keine konventionellen Energien benötigt. Den Energiebedarf für die stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse, Umwälz- und Dosierpumpen, die elektronische Regelung und die Mess- und Regelinstrumente etc., liefern Photovoltaikanlagen. Eine Batteriestation, die von den Photovoltaikanlagen gespeist wird, liefert die Energie für den Nachtbetrieb. Damit ist die Anlage/Vorrichtung völlig netzunabhängig und kann an jedem x-beliebigen Ort, Wüste, Gebirge usw. installiert werden. Die Anlagen/Vorrichtungen können in Größe/Dimension und Leistung individuell jedem Wasserbedarf angepasst werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen und sind in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht der Anlage/Vorrichtung zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre, mit allen äußerlich sichtbaren Aggregaten und Unterbaugruppen,

Fig. 2 eine perspektivische, teilweise geschnittene Darstellung der Anlage/Vorrichtung mit der installierten Innenausrüstung,

Fig. 3 eine stilisierte Darstellung der stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse,

Fig. 4 eine stilisierte Darstellung der kombinierten Kühl- und Heizregister,

Fig. 5 eine Darstellung der Kältekollektoren mit dem Detail der Kühlrippen,

Fig. 6 eine stilisierte Darstellung der Mehrkammerthermospeicher,

Fig. 7 eine Darstellung der jeweils um 45° schwenkbaren Solarzellen (8),

Fig. 8 eine schematische Darstellung wesentlicher Komponenten der Anlage und

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Variante der in Fig. 8 teilweise dargestellten Anlage.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Gemäß der perspektivischen Gesamtansicht in Fig. 1 bzw. der perspektivischen, teilweise geschnittenen Darstellung in Fig. 2 besteht die erfindungsgemäße Anlage/Vorrichtung zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre aus einer container- oder quaderförmigen Wasserrückgewinnungskammer (1), in der alle zur Wasserrückgewinnung wichtigen Aggregate integriert sind. Die geometrische Figur der Wasserrückgewinnungskammer (1) ist weder in Dimension noch auf Varianten in der inneren und äußeren Aufteilung auf eine Norm festgelegt. Die Dimensionen (Breite, Höhe, Länge) der Wasserrückgewinnungskammer (1) sind abhängig von der geforderten Wassermenge, die aus der Atmosphäre zurückgewonnen werden muss.

Um eine gezielte, effiziente und vorausberechenbare Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre zu ermöglichen, sind die folgenden Aggregate, Baugruppen und Unterbaugruppen, zu denen auch Mess- und Regelinstrumente gehören, Voraussetzung.

Dies sind: die Wasserrückgewinnungskammer (1), die Wasserrückgewinnungszellen (2), die stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3), die Kühlregister (4), Heizregister (5), die Kältekollektoren (6), die Mehrkammerthermospeicher (7) die Solarkollektoren (8), die elektronische Regelung (10), die Großkälteanlage (14), die Kältemaschine (15), Kaltwassernebeldüsen (17), die Photovoltaikanlagen (40), die Batteriestation (41) und das Notstromaggregat (16).

Im Frontbereich der Wasserrückgewinnungskammer (1) befinden sich die stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3), die Lufteinlassöffnungen (36) und die elektronische Regelung (10).

An der Wasserrückgewinnungskammer (1) sind rechts und linksseitig Servicetüren (20) angebracht, die den unbehinderten Zugang zu den Wasserrückgewinnungszellen (2) bei Service- und Montagearbeiten ermöglichen. Im hinteren Dachbereich befindet sich die Luftauslassöffnung (37).

Auf dem Dach und abseitig der Wasserrückgewinnungskammer (1) befinden sich die Solarkollektoren (8), und abseitig die unter- oder überirdischen Mehrkammerthermospeicher (7) für die Kühlmittel und Siedeöle, die Photovoltaikanlagen (40), die Batteriestation (41) und das Notstromaggregat (42).

Die Baugruppen der Anlage/Vorrichtung zur Wasserrückgewinnung

Die erfindungsgemäße Wasserrückgewinnungszelle (2) ist eine eigenständige Baugruppe mit allen für die Wasserrückgewinnung erforderlichen Unterbaugruppen, wie z. B. die stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3), den kombinierten Kühl- und Heizregistern (4, 5). Die Kühlregister (4) werden mit Kühlmittel versorgt, die während der Nachtstunden mit Kältekollektoren (6) gekühlt, in unter- oder überirdischen Mehrkammerthermospeichern (7) abseitig gelagert und am Tag mit Mischventilen und Dosierpumpen den Kühlregistern (4) zugeführt werden. Die zusätzliche Kühlmittelversorgung der Kühlregister (4) erfolgt im Notfall über eine Großkälteanlage (14) und mit Kaltwassernebeldüsen (17). Die Beheizung der Heizregister (5) erfolgt mit ex-geschützten Siedeölen oder anderen wärmespeichernden Flüssigkeiten, die von den Solarkollektoren (8) tagsüber aufgeheizt, in über- oder unterirdischen Mehrkammerthermospeichern (7) abseitig gelagert und im Nachtbetrieb mit handelsüblichen Mischventilen und Dosierpumpen den Heizregistern (5) zugeführt werden. Im Notfall werden die Heizregister (5) von einem Notstromaggregat (42) versorgt. Die Steuerung der Dosierpumpen, mit der die Kühlmittel und die ex-geschützten Siedeöle oder andere wärmespeichernden Flüssigkeiten in die Kühlregister (4) bzw. Heizregister (5) transportiert werden, wird von der elektronischen Regelung (10) ausgeführt. Die Zirkulation der Kühlmittel bzw. der ex-geschützten Siedeöle oder anderer wärmespeichernder Flüssigkeiten zwischen den Kältekollektoren (6) bzw. den Solarkollektoren (8) und unter oder überirdischen Mehrkammerthermospeichern (7) erfolgt über handelsüblichen Umwälzpumpen. Zur weiteren. Ausrüstung der Wasserrückgewinnungszelle (2) gehören die zur Temperaturregelung nötigen Mess- und Regelinstrumente (Sensoren und Thermofühler, etc.). Für die effektive Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre sind mehrere, hintereinander geschaltete Wasserrückgewinnungszellen (2) Voraussetzung. Alle im Inneren der Wasserrückgewinnungszelle (2) ermittelten Daten werden an die elektronische Regelung (10) weitergeleitet, dort ausgewertet und für den weiteren Wasserrückgewinnungsprozess umgesetzt.

Die stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3) zählen mit zu den wichtigsten Aggregaten der Anlage/Vorrichtung, denn sie transportieren den benötigten Luftvolumenstrom, der eine konstante Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre ermöglicht, in das Innere der Wasserrückgewinnungskammer (1) und im Weiteren in einzelnen Wasserrückgewinnungszellen (2). Sie befinden sich an der Frontseite der Wasserrückgewinnungskammer (1) und im Inneren der einzelnen Wasserrückgewinnungszellen (2). Die stufenlose Regelbarkeit der Hochleistungsgebläse (3) gehört mit zu den wichtigsten Voraussetzungen für eine gezielte und vorausberechenbare Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre. Mit den stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläsen (3) an der Frontseite der Wasserrückgewinnungskammer (1), werden großvolumige, feuchte Luftmassen in die erste Wasserrückgewinnungszelle (2) transportiert und dort teilweise entfeuchtet. Der Weitertransport zur Nachentfeuchtung der Luftmassen in die nachfolgenden Wasserrückgewinnungszellen (2) wird von den stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläsen (3), die sich im Inneren jeder weiteren Wasserrückgewinnungszelle (2) befinden, übernommen (siehe Fig. 1 und 2). Die stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3) im Innern der Wasserrückgewinnungszelle (2) saugen den Luftvolumenstrom vom vorgeschalteten Kühl-/Heizregister (4, 5) an und transportieren ihn zum nachfolgenden Kühl-/Heizregister (4, 5).

Steigt die relative Luftfeuchtigkeit, so wird die Drehzahl der stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3) reduziert oder ein oder zwei Hochleistungsgebläse (3) abgeschaltet. Reduziert sich hingegen die relative Luftfeuchtigkeit, so wird entweder die Drehzahl der Hochleistungsgebläse (3) erhöht oder ein oder zwei Hochleistungsgebläse (3) zugeschaltet. Damit bleibt der Luftvolumenstrom und damit die im Voraus berechnete Wassermenge, die aus der Atmosphäre zurückgewonnen werden soll, immer konstant. Die Energieversorgung erfolgt mit Photovoltaikanlagen (40).

Der gesamte Prozess wird von der elektronischen Regelung (10) überwacht und gesteuert. Fehlfunktionen oder eventuelle Ausfälle von Hochleistungsgebläsen (3) übermittelt die elektronische Regelung über Funk an die Operationszentrale.

Die Wicklungen, Lager und Dichtungen der stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3) wurden speziell für den harten Langzeiteinsatz unter extremen Witterungsbedingungen in tropischen und subtropischen Gebieten entwickelt.

Anmerkung für den physikalischen Prozess zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre

Es ist ein physikalisches Gesetz, dass sich die warme, relative Luftfeuchtigkeit immer am kältesten Punkt niederschlägt. Demgegenüber schlägt sich die kalte, relative Luftfeuchtigkeit immer am wärmsten Punkt nieder. Voraussetzung ist, dass eine Temperaturdifferenz vor der Anlage/Vorrichtung und im Inneren der Anlage/Vorrichtung von ca. 20°C geschaffen wird. Das ist die Basis für das Funktionsprinzip der Anlage/Vorrichtung zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre im Tag- und Nachtbetrieb.

Beispiel

Der Wassergehalt in einem Kubikmeter Luft, bei einer Temperatur von 55°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit mit 90%, bewegt sich bei ca. 0.06 kg. Das bedeutet, dass für 1.000 Liter zurückgewonnenen Wassers pro Stunde ca. 16.666 m³ Luft entfeuchtet werden müssen.

Die erfindungsgemäßen, kombinierten Kühl- und Heizregister (4, 5), die sich in den Wasserrückgewinnungszellen (2) befinden, setzen sich aus einem Zweikammersystem zusammen. Sie wurden für den bifunktionalen 24-stündigen Tag- und Nachtbetrieb konzipiert. Die Kühlmittel für die Kühlregister (4) werden während der Nachtstunden mit Kühlmittelkollektoren (6) gekühlt, in über- oder unterirdischen Mehrkammerthermospeichern (7) abseitig gelagert und von dort tagsüber mit Mischventilen und Dosierpumpen den Kühlregistern (4) zugeführt. Im Notfall werden eine Großkälteanlage (14) und weitere Kaltwassernebeldüsen (17) zugeschaltet. Die Beheizung der Heizregister (5) erfolgt mit ex-geschützten Siedeölen oder anderen wärmespeichernden Flüssigkeiten, die von den Solarkollektoren (8) tagsüber aufgeheizt, in unter- oder überirdischen Mehrkammerthermospeichern (7) abseitig gelagert und im Nachtbetrieb mit Mischventilen und Dosierpumpen den Heizregistern zugeführt werden. Der gesamte Kühl- und Heizprozess wird von der elektronischen Regelung (10) überwacht und gesteuert.

Durch die Kombination der Kühl- und Heizregister (4, 5) vergrößert sich zwangsläufig der Flächenquerschnitt. Das bedeutet, dass im Tagbetrieb das Kühlregister (4) zwangsgekühlt und im Nachtbetrieb das Heizregister (5) zwangsbeheizt wird. Das Resultat des vergrößerten Flächenquerschnittes bedeutet eine zusätzliche, vergrößerte, zurückgewonnene Wassermenge.

Die Umschaltung von Tag- auf Nachtbetrieb und umgekehrt erfolgt sensorgesteuert durch die elektronische Regelung (10). Die Dimensionen der kombinierten Kühl- und Heizregister (4, 5) entsprechen den Massen der leistungsbezogenen Wasserrückgewinnungszelle (2). Für Regionen, in denen tagsüber nur eine geringe oder gar keine relative Luftfeuchtigkeit vorhanden ist und der Einsatz von Kühlsystemen zu kostenaufwendig wäre, werden nur Heizregister (5) empfohlen. Denn in diesen Regionen herrscht während der Nachtstunden eine sehr hohe relative Luftfeuchtigkeit.

Die Baugruppe: Kältekollektoren (6) und der Mehrkammerthermospeicher (7)

Die erfindungsgemäßen Kältekollektoren (6) und der unter- oder überirdische abseitige Mehrkammerthermospeicher (7) bilden eine eigenständige Baugruppe, die die Kühlregister (6) für die Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre während der Tagstunden, in denen die Temperaturen bis auf nahezu 55°C und die relative Luftfeuchtigkeit bis ca. 100% ansteigt, mit Kühlmitteln versorgt.

Die Kältekollektoren (6) sind, um den Flächenquerschnitt und die Kühlleistung zu vergrößern, mit Kühlrippen (19) ausgerüstet. Die Kältekollektoren (6) und die Mehrkammerthermospeicher (7) werden in Größe und Volumen jedem Wasserrückgewinnungsbedarf individuell angepasst und sind auch abseitig von der Anlage einsetzbar. Tagsüber müssen die Kältekollektoren (6) vor den UV-Strahlen Abdeckungen (43) werden, um eine Überhitzung der Kühlmittel zu vermeiden. Sollte es Flüssigkeiten geben, die sowohl bei hohen als auch bei tiefen Temperaturen einsetzbar sind, so sind diese zu verwenden. Die Zirkulation der Kühlmittel zwischen den Kältekollektoren (6) und den Mehrkammerthermospeicher(n) (7) wird von handelsüblichen Umwälzpumpen ausgeführt. Der Transport der Kühlmittel von den Mehrkammerthermospeicher(n) (7), die sich sowohl über- als auch unterirdisch befinden können, zu den Kühlregistern (4) wird von handelsüblichen Mischventilen und Dosierpumpen ausgeführt. Sollte die Kühlmittelversorgung aus atmosphärischen oder technischen Gründen nicht ausreichen, so schaltet die elektronische Regelung (10) zwangsläufig die Großkälteanlage (14) und bei zusätzlichem Bedarf auch die Kaltwassernebeldüsen (17) zu. Die gesamte Temperaturregelung, die Steuerung der Dosier- und Umwälzpumpen, einschließlich aller Schalt- und Bewegungsvorgänge für den Tag- und Nachtbetrieb wird von der elektronischen Regelung (10) ausgeführt.

Die Baugruppe Solarkollektoren (8) und die Mehrkammerthermospeicher (9)

Die Solarkollektoren (8) und die über- oder unterirdischen Mehrkammerthermospeicher (7) bilden ebenfalls eine eigenständige Baugruppe, welche die Heizregister (5) während der Nachtstunden für die Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre, in denen die Temperaturen bis auf nahezu 5°C fallen und die relative Luftfeuchtigkeit bis ca. 100% ansteigt, mit ex-geschützten Siedeölen oder anderen wärmespeichernden Flüssigkeiten versorgt.

Die ex-geschützten Siedeöle oder andere wärmespeichernden Flüssigkeiten werden tagsüber mit Solarkollektoren (8) aufgeheizt und mit Umwälzpumpen in Mehrkammerthermospeicher (7) transportiert. Die Zirkulation der ex-geschützten Siedeöle oder anderer wärmespeichernden Flüssigkeiten wird von Umwälzpumpen ausgeführt. Im Notfall werden die Heizregister (5) von einem Notstromaggregat (42) versorgt.

Die Solarkollektoren (8) und die Mehrkammerthermospeicher (7) werden in Größe und Volumen jedem Wasserrückgewinnungsbedarf individuell angepasst und sind auch abseitig von der Anlage einsetzbar. Eine mechanische, elektrische oder hydraulische Vorrichtung ermöglicht es, dass die Solarkollektoren dem Sonnenverlauf um 135°, in Schritten von jeweils 45°, folgen und so die Energieleistung wesentlich vergrößern.

Nachtsüber müssen die Solarkollektoren (8) mit einem isolierten Gehäuse (43) abgedeckt werden, um eine Unterkühlung der Siedeöle oder der anderen wärmespeichernden Flüssigkeiten zu vermeiden. Sollte es Flüssigkeiten geben, die sowohl bei hohen als auch bei tiefen Temperaturen einsetzbar sind, so sind diese zu verwenden. Die Zirkulation der Siedeöle oder der anderen wärmespeichernden Flüssigkeiten von den Solarkollektoren (8) zu den Mehrkammerthermospeicher(n) (7), die sich sowohl über- als auch unterirdisch befinden können, wird von handelsüblichen Umwälzpumpen ausgeführt. Die Mehrkammerthermospeicher (7) können sowohl mit Kühlmitteln als auch mit Siedeölen oder anderen wärmespeichernden Flüssigkeiten befüllt werden. Der Transport der Siedeöle oder der anderen wärmespeichernden Flüssigkeiten vom Mehrkammerthermospeicher (7) zu den Heizregistern (5) wird von handelsüblichen Mischventilen und Dosierpumpen ausgeführt.

Die gesamte Temperaturregelung, die Steuerung der Dosier- und Umwälzpumpen, einschließlich aller Schalt- und Bewegungsvorgänge für den Tag- und Nachtbetrieb wird von der elektronischen Regelung (10) ausgeführt.

Die erfindungsgemäße, frei programmierbare, elektronische Regelung (10) wurde speziell für den Einsatz in Anlagen zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre konzipiert. Sie überwacht rechnergestützt, auf mehreren Kanälen, alle Funktionen, berechnet und wertet Soll- und Ist-Werte aus und steuert alle Regelvorgänge nach Basiswerten, im Inneren und Äußeren der Anlagen. Sie schaltet von Nacht- auf Tagbetrieb und umgekehrt. Sie ist manuell und fernsteuerbar zu bedienen.

Vorprogrammiert wird die zurückzugewinnende Wassermenge in Kubikmeter/Stunde (m³/h). Die weiteren Schritte übernimmt die elektronische Regelung dann automatisch. Gemessen werden die relative Luftfeuchtigkeit und die Außentemperatur, die Temperatur in den Wasserrückgewinnungszellen (2) und der Kühl- u. Heizregister (4, 5). Danach erfolgt die Berechnung des benötigten Luftvolumenstroms, die Drehzahl der stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3) vor und in der Anlage/Vorrichtung.

Während der Nachtstunden wird die Kühlmitteltemperatur in den Kältekollektoren (6) und in den Kühlmittelthermospeichern (7) überwacht und geregelt. Im Bedarfsfall wird die Großkälteanlage (14) der Kältemaschine (15) zugeschaltet und den vorgegebenen Werten angepasst.

Ferner wird die Temperatur der ex-geschützten Siedeöle oder anderer wärmespeichernder Flüssigkeiten in den Thermospeichern (9) und die Wärmewerte der Solarkollektoren (8) und der Durchsatz der Dosierpumpen im Nachtbetrieb gemessen.

Steigt im Tagbetrieb die relative Luftfeuchtigkeit und die Außentemperatur, wird die Drehzahl der stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3) gedrosselt oder einige werden abgeschaltet. Parallel dazu wird die Kühlleistung erhöht. Bei sinkender, relativer Luftfeuchtigkeit und Temperaturen wird die Drehzahl der stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3) erhöht, einige werden zugeschaltet und die Kühlleistung reduziert. Dieser Vorgang wiederholt sich im Nachtbetrieb in umgekehrter Form, wenn die kühlen, feuchten Luftmassen erwärmt werden müssen. Desgleichen wird die zurückgewonnene Wassermenge gemessen. Ist sie zu niedrig, werden einige stufenlos regelbare Hochleistungsgebläse (3) zugeschaltet oder deren Drehzahl erhöht und die Kühlung oder Heizung den gemessenen Werten angepasst.

Desgleichen wird die zurückgewonnene Wassermenge registriert. Ist sie zu niedrig, werden einige stufenlos regelbare Hochleistungsgebläse (3) zugeschaltet oder deren Drehzahl und Kühlung oder Heizung erhöht. Die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit an der Luftauslassöffnung (36) muss immer konstant gehalten werden, sie darf den Toleranzbereich weder unter- noch überschreiten. Überwacht und gesteuert wird auch die Photovoltaikanlage mit der dazu gehörenden Batteriestation, die die Energie für die stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3), die Dosier- und Umwälzpumpen und die Mess- und Regelinstrumente liefert.

Alle ermittelten Daten werden protokolliert, auch Störungen, und über Funk an die Einsatzzentrale weitergeleitet, die ebenfalls in der Lage ist, ferngesteuert in den Betriebsablauf einzugreifen. Bei Montage- und Wartungsarbeiten wird die frei programmierbare, elektronische Regelung (10) manuell bedient.

Die Kaltwassernebeldüsen (17) werden nur im Tagbetrieb eingesetzt und dienen als Notreserve, um die Temperaturdifferenz im Inneren der Wasserrückgewinnungszelle (2) für den zusätzlichen Kälteschock der Temperaturdifferenz von ca. 20°C aufrechtzuerhalten, wenn die Kühlmittelvorräte der Mehrkammerthermospeicher (7) nicht mehr ausreichen.

Die Wasseraufbereitung für die Kaltwassernebeldüsen (17) erfolgt über eine Kältemaschine (15). Das benötigte Wasser wird dem Wassersammeltank (16) dosiert entnommen. Die Energieversorgung erfolgt über eine Photovoltaikanlage(40), über eine Batteriestation (41) oder über ein Notstromaggregat (42). Die Steuerung der Regel- und Schaltvorgänge wird von der elektronischen Regelung (10) ausgeführt.

Die Photovoltaikanlagen (40) und die Batteriestation (41) bilden eine eigenständige Baugruppe. Aufgabe der Photovoltaikanlage (40) ist es, die stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3), die elektronische Regelung (10), die Dosier- und Umwälzpumpen und die Mess- und Regelinstrumente mit Energie zu versorgen.

Es sollten mindestens zwei Photovoltaikanlagen (40) mit Kapazität von 50 kWh eingesetzt werden. Die zweite Photovoltaikanlage (40) versorgt tagsüber die Batteriestation (41) mit Energie, die für den Nachtbetrieb der Anlage/Vorrichtung benötigt wird. Die Batteriestation (41) ist so ausgelegt, dass die Energieversorgung für die stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3), die elektronische Regelung (10), die Dosier- und Umwälzpumpen und die Mess- und Regelinstrumente von Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang ausreicht und noch Reserven vorhanden sind. Vor der Einspeisung in die Anlage/Vorrichtung wird die Energie von Gleichstrom auf Wechselstrom umgewandelt.

Mit fortschreitender Technik werden die Anlagen/Vorrichtungen hundertprozentig mit Energie aus Photovoltaikanlagen (40) betrieben.

Anmerkung: Dosier- und Umwälzpumpen, Mischventile, Mess-, Steuer- und Regelinstrumente sind handelsübliche Kaufteile und werden im Einzelnen nicht beschrieben.

Die Funktion der Anlage/Vorrichtung zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre

Voraussetzung für eine erfolgreiche, effiziente und vorausberechenbare Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre ist eine Temperaturdifferenz von ca. 20°C zwischen der Außentemperatur und der Temperatur in den Wasserrückgewinnungszellen (2). Bei dieser Temperaturdifferenz tritt der Taupunkt ein und die relative Luftfeuchtigkeit schlägt sich, tagsüber bei ca. 55°C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von ca. 90%, an den Kühlregistern (4) am kältesten Punkt, und während der Nachtstunden bei ca. 5°C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von ca. 100% an den Heizregistern (5) am wärmsten Punkt nieder.

Der prozentuale Anteil der relativen Luftfeuchtigkeit ist die Kalkulationsbasis für den Luftvolumenstrom, der von den stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläsen (3) in die erste Wasserrückgewinnungszelle (2) transportiert und von den stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläsen (3) durch die Nachfolgenden zur weiteren Luftentfeuchtung geführt wird. Eine völlige Luftentfeuchtung ist nicht beabsichtigt, da sie in keiner Relation zum Energieaufwand steht.

Die Kühlmittel für die Kühlregister (4) für den Tagbetrieb werden während der Nachtstunden bei Temperaturen um ca. 5°C mit Kältekollektoren gekühlt und in den über- oder unterirdischen Mehrkammerthermospeichern (7) gelagert. Sollten die Kühlmittel im Tagbetrieb nicht ausreichen, wird eine Großkälteanlage (14) zugeschaltet. Zusätzlich können auch noch Kaltwassernebeldüsen (17), die den Kälteschock erhöhen und deren Wasser von einer Kältemaschine (15) aufbereitet wird, zugeschaltet werden. Das Wasser für die Kaltwassernebeldüsen (17) wird dem Wassersammeltank (18) entnommen. Im Nachtbetrieb werden die Heizregister (5) mit ex-geschützten Siedeölen oder anderen wärmespeichernden Flüssigkeiten beheizt. Diese Flüssigkeiten werden tagsüber mit Solarkollektoren (8) erhitzt, in über- oder unterirdischen Mehrkammerthermospeichern (7) gelagert und im Nachtbetrieb mit Dosierpumpen zu Heizregistern (5) befördert.

Mit dem Einsatz von zwei Photovoltaikanlagen (40) mit je 50 kWh und einer Batteriestation (41) für die Energieversorgung im Nachtbetrieb ist die Anlage/Vorrichtung netzunabhängig im Tag- und Nachtbetrieb, im 24-Stundentakt, einsetzbar.

An der Luftauslassöffnung (36) wird abschließend der Feuchtigkeitsgehalt und die Lufttemperatur gemessen.

Das so gewonnene Wasser wird in einen oder mehrere Wassersammeltanks (16) geleitet und von dort aus mit Pumpen an die verschiedenen Verbraucherpositionen weitergeleitet. Die Umschaltung von Nacht- auf Tagbetrieb erfolgt über die elektronische Regelung (10).

Anmerkung: Die warmen relativ feuchten Luftmassen schlagen sich immer am kältesten Punkt nieder. Die kalten relativ feuchten Luftmassen schlagen sich immer am wärmsten Punkt nieder.

Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung wesentlicher Komponenten einer Wasserrückgewinnungsanlage 50. Im Einzelnen sind in Fig. 8 eine Wasserrückgewinnungskammer 1 mit einem Kühlregister 4 und einem Heizregister 5, ein Kältespeicher 51, Kältekollektoren 52, ein Wärmespeicher 53 und Wärmekollektoren 54 dargestellt. Die Kältekollektoren 52 sind von einem Medium 55 durchströmt, das die aufgenommene Kälte über einen Wärmetauscher 56 an ein im Kältespeicher 51 befindliches Kühlmittel 57 abgibt. Die Wärmekollektoren 54 sind von einem Medium 58 durchströmt, das die aufgenommene Wärme über einen Wärmetauscher 59 an ein im Wärmespeicher 53 befindliches Wärmmittel 60 abgibt. Das Medium 55 kühlt sich bei Nacht beim Durchströmen der Kältekollektoren 52 ab. Das Medium 58 wärmt sich bei Tag beim Durchströmen der Wärmekollektoren 54 auf. Zur Entfeuchtung von Umgebungsluft wird mittels nicht dargestellter Gebläse in der Wasserrückgewinnungskammer 1 eine Luftströmung in Pfeilrichtung x erzeugt. Die die Wasserrückgewinnungskammer 1 durchströmende Luft wird an dem Kühlregister 4 abgekühlt und entfeuchtet, wobei das aus der Luft austretende Wasser in eine nicht dargestellte Sammelvorrichtung abgeführt wird. Die Kühlung des Kühlregisters 4 erfolgt mittel des Kühlmittels 57, das aus dem Kältespeicher 51 entnommen und in diesen zurückgeführt wird, wobei das Kühlmittel nach dem Durchströmen des Kühlregisters 4 eine erhöhte Temperatur aufweist. Analog erfolgt die Arbeitsweise des Heizregisters 5, das über den Wärmespeicher 53 durch Wärmmittel 60 betreibbar ist.

In Fig. 9 ist eine Ausführungsvariante der in Fig. 8 dargestellten Wärmerückgewinnungsanlage 50 gezeigt. Eine Heizeinheit 61 ist durch den Wärmespeicher 53 und die Wärmekollektoren 54 gebildet, die mittels des Wärmmittels 60 das in einem unteren Bereich 62 eines Turms 63 angeordnete Heizregister 5 versorgt. Wärmekollektoren 54 sind Solarkollektoren, die von einem Medium zum Wärmetransport durchströmt werden. Eine Kühleinheit 64 ist durch den Kältespeicher 51 und die Kältekollektoren 52 gebildet, die mittels des Kühlmittels 57 das in einem oberen Bereich 65 des Turms 63 angeordnete Kühlregister 4 versorgen. Der Turm 63 ist an einer Unterseite 66 und an einer Oberseite 67 offen ausgebildet. Der Betrieb des Turms 63 erfolgt bei Nacht, wenn die Umgebungsluft kühl ist. Durch das Heizen des Heizregisters 5 im unteren Bereich 62 des Turms 63 wird in einem Innenraum 68 des Turms eine Aufwindströmung in Pfeilrichtung y erzeugt. Diese bewirkt, dass große Luftmassen an dem im oberen Bereich 65 des Turms 63 angeordneten gekühlten Kühlregister 4 vorbeiströmen und dort die strömenden Luft durch Abkühlung entfeuchtet wird, wobei das Wasser im oberen Bereich 65 des Turms 63 aufgefangen und aus dem Turm 63 über eine Leitung 69 in einen Sammelbehälter 70 geführt wird. Zum Betrieb des Turms ist es selbstverständlich erforderlich, dass das Kühlregister 4 eine Temperatur aufweist, die soweit unter der Temperatur der strömenden Luft liegt, dass ein Niederschlag stattfindet. Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, den Turm bei Nacht als Aufwindkraftwerk zu betreiben. Bei einem derartigen Betrieb kommt nur das Heizregister zum Einsatz und im oberen Bereich des Turms ist ein Propeller angeordnet, der einen elektrischen Generator antreibt. Weiterhin ist es auch denkbar, den Turm bei Tag als Abwindkraftwerk zu betreiben, indem ein Kühlregister betrieben wird, das die Luft im Turm abkühlt und zu einer Strömung in Pfeilrichtung y' veranlasst.

Die erfindungsgemäße Wasserrückgewinnungsanlage ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele, Konstruktionsmerkmale und geometrischen Darstellungen beschränkt. Sie umfassen auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des erfindungsgemäßen Gedankens. Pumpen, Ventile und Rohrleitungen sind handelsübliche Kaufteile und wurden deshalb nicht weiter beschrieben oder gezeigt.

Bezugszeichenliste

1

Wasserrückgewinnungskammer

2

Wasserrückgewinnungszelle

3

Hochleistungsgebläse

4

Kühlregister

5

Heizregister

6

Kältekollektor

7

Mehrkammerthermospeicher

8

Solarkollektor

9

Mehrkammerthermospeicher

10

Regelung

11

-

12

-

13

-

14

Großkälteanlage

15

Kältemaschine

16

Notstromaggregat

17

Kaltwassernebeldüsen

18

Wassersammeltank

19

Kühlrippe

20

Servicetür

24

Thermokammer

25

Wärmetauscher

36

Lufteinlassöffnung

37

Luftauslassöffnung

40

Photovoltaikanlage

41

Batteriestation

42

Notstromaggregat

43

Abdeckung

50

Wasserrückgewinnungsanlage

51

Kältespeicher

52

Kältekollektor

53

Wärmespeicher

54

Wärmekollektor

55

Medium

56

Wärmetauscher

57

Kühlmittel

58

Medium

59

Wärmetauscher

60

Wärmmittel

61

Heizeinheit

62

unterer Bereich

6

3

Turm

64

Kühleinheit

65

oberer Bereich

66

Unterseite

67

Oberseite

68

Innenraum

69

Leitung

70

Sammelbehälter

Claims

1. Verfahren zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre mit einer Wasserrückgewinnungskammer (1) mit Wasserrückgewinnungszellen (2) und einem regelbaren Hochleistungsgebläse (3), dadurch gekennzeichnet, dass im Nachtbetrieb eine Kühlung eines in einem Kältespeicher (7, 51) gespeicherten Kühlmittels (57) mittels Kältekollektoren (6, 52) erfolgt, dass im Tagbetrieb eine Erwärmung einer weiteren, in einem Wärmespeicher (53) gespeicherten Flüssigkeit (60) mittels Solarkollektoren (8, 54) erfolgt, wobei das bei Nacht abgekühlte Kühlmittel (57) zur Wassergewinnung bei Tag und/oder bei Nacht von Luft durchströmte Kühlregister (4) kühlt, an denen diese Luft entfeuchtet wird, und wobei die wärmespeichernde Flüssigkeit (60) bei Tag und/oder bei Nacht zur Energiegewinnung für den Betrieb der Anlage (50) und/oder zur Wassergewinnung eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Tagbetrieb und/oder Nachbetrieb ein Entzug von Feuchtigkeit aus in einer Umgebung vorhandenen heißen bzw. kühlen Luftmassen durch Abkühlung der Luftmassen am Kühlregister (4) erfolgt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgung der elektrischen Verbraucher, wie Hochleistungsgebläse (3), Dosier- und Umwälzpumpen, Mischventile, Messinstrumente und Regelinstrumente durch eine Photovoltaikanlage (40) erfolgt, wobei die in der Photovoltaikanlage (40) gewonnene Energie insbesondere in Batterien (41) gespeichert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Nachtbetrieb ein Entzug von Feuchtigkeit aus kühlen Luftmassen hoher Feuchtigkeit insbesondere durch Heizen von kombinierten Kühlregistern (4) und Heizregistern (5) erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer container-, rechteck- oder quaderförmigen Wasserrückgewinnungskammer (1), in der sich mehrere Wasserrückgewinnungszellen (2) befinden und in die mit stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläsen (3) großvolumige feuchte Luftmassen transportiert werden, wobei durch den Einsatz von kombinierten Kühl- und Heizregistern (4, 5) im Tagbetrieb großvolumigen heißen Luftmassen mit Kühlung und im Nachtbetrieb mit Heizung Feuchtigkeit entzogen wird, wobei während der Nachtstunden das Kühlmittel (57) mit Kältekollektoren (6, 52) gekühlt und in über- oder unterirdischen Mehrkammerthermospeichern (7) insbesondere abseitig gelagert wird und tagsüber mit Solarkollektoren (8, 54) die explosionsgeschützten Siedeöle oder andere wärmespeichernde Flüssigkeiten (60) beheizt und in über- oder unterirdischen Mehrkammerthermospeichern (7, 51, 53) insbesondere abseitig gelagert werden, wobei die Mehrkammerthermospeicher (7, 51, 53) sowohl für Kühlmittel (57) als auch für explosionsgeschützte Siedeöle oder andere wärmespeichernde Flüssigkeiten (60) vorgesehen sind, eine elektronische Regelung (10) alle Betriebs- und Schaltvorgänge innerhalb und außerhalb der Anlage (50) überwacht und/oder regelt und/oder steuert und die Energieversorgung der insbesondere stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläse (3), der Dosier- und Umwälzpumpen, der Mischventile und der Mess- und Regelinstrumente mit der Photovoltaikanlage (40) erfolgt, wobei eine angegliederte Batteriestation (41), die tagsüber von der Photovoltaikanlage (40) mit Strom versorgt wird, die Energie für den Nachtbetrieb liefert und wobei für den Notfall insbesondere eine Großkälteanlage (14) und eine Kältemaschine (15) zum Betrieb zusätzlicher Kaltwassernebeldüsen (17) und zur Versorgung der Kühlregister (4) mit Kühlmittel (57) vorgesehen ist, und weiterhin insbesondere ein Notstromaggregat (42) im Notfall die explosionsgeschützten Siedeöle oder andere wärmespeichernden Flüssigkeiten (60) im Mehrkammerthermospeichern (7, 51, 53) beheizt, die für den Betrieb der Heizregister (5) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Anlage, insbesondere die Hochleistungsgebläse (3), Dosier- und Umwälzpumpen, Mischventile, Messinstrumente und Regelinstrumente durch eine elektronische Regelung (10) geregelt und/oder gesteuert sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Notfall eine Großkälteanlage (14) und eine Kältemaschine (15) für zusätzliche Kaltwassernebeldüsen (17) zur Verfügung steht, welche die Kühlregister (4) mit Kühlmittel (57) versorgt, und durch ein Notstromaggregat (16) eine Beheizung der Flüssigkeit (60) in den Mehrkammerthermospeichern (53) erfolgt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlregister (4) als kombinierte Kühlregister (4) und Heizregister (5) ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittel in über- und/oder unterirdischen Mehrkammerthermospeichern (7) gelagert sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Siedeöl explosionsgeschützt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Siedeöl bzw. die wärmespeichernde Flüssigkeit (60) in über- und/oder unterirdischen Mehrkammerthermospeichern (53) gelagert sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die container-, rechteck- oder quaderförmige Wasserrückgewinnungskammer (1) alle, zur Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre benötigten Aggregate, Kühl- und Heizregister (4, 5), stufenlos regelbare Hochleistungsgebläse (3), Mess- und Regelinstrumente beinhaltet.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur effektiven, gezielten und im voraus berechenbaren Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre mehrere Wasserrückgewinnungszellen (2) hintereinander geschaltet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Wasserrückgewinnungszelle (2) mindestens ein kombiniertes Kühlregister (4) und ein Heizregister (5) installiert und mehrere stufenlos regelbare Hochleistungsgebläse (3) zum Einsatz kommen und insbesondere auch Regel-, Steuer- und Messgeräte installiert sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass an der Frontseite der Vorrichtung mehrere stufenlos regelbare Hochleistungsgebläse (3) in den Lufteinlassöffnungen (36) installiert sind, mit denen die feuchten Luftmassen in die Wasserrückgewinnungszellen (2) transportierbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass für die Wasserrückgewinnung im Tag- und Nachtbetrieb der Anlage (50) kombinierte Heizregister (4) und Kühlregister (5) eingesetzt sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizregister (5) im Tagbetrieb von den Kühlregistern (4) zwangsgekühlt und im Nachtbetrieb die Kühlregister (4) von Heizregistern (5) zwangsbeheizt sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die großvolumigen, rechteckig ausgebildeten, und extrem Feuchtigkeit absorbierenden kombinierten Kühlregister- (4) und Heizregister (5) horizontal von den feuchten Luftmassen durchströmt sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mit den in den Nachtstunden herrschenden Niedrigtemperaturen die Kühlmittel in den abseitigen Kältekollektoren (6) gekühlt werden, mit denen im Tagbetrieb die Kühlregister (4) versorgt sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kältekollektoren (6) mit zusätzlichen Kühlrippen (19) zur Vergrößerung des Flächenquerschnitts und zur Erhöhung der Kühlleistung ausgerüstet sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die explosionsgeschützten Siedeöle oder andere wärmespeichernde Flüssigkeiten tagsüber mit Solarkollektoren (8), die auch beabstandet von der Anlage, beheizt und die im Nachtbetrieb den Heizregistern (5) zuführbar sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass Mehrkammerthermospeichern (7) Kühlmittel (57) oder explosionsgeschützte Siedeöle oder andere wärmespeichernde Flüssigkeiten (60) gelagert sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in den einzelnen Thermokammern (24) unterschiedliche Temperaturen herrschen, damit die Kühl- und Heizmittel (57, 60) immer konstant mit der vorgeschriebenen Temperaturdifferenz von ca. 20°C den Heiz- und Kühlregistern (4, 5) zugeführt werden, wobei die Kühlung, bzw. Heizung mit Kühl-/Heizschlangen oder flächenförmigen Wärmetauschern (25) erfolgt und wobei dieser Vorgang elektronisch über Mischventile gesteuert ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrkammerthermospeicher (7, 51, 53) auch beabstandet von der Anlage (50) angeordnet sind.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die von den Solarkollektoren (8, 54) beheizten explosionsgeschützten Siedeöle oder andere wärmespeichernde Flüssigkeiten (60), etc. in unter- oder überirdischen Mehrkammerthermospeichern (7, 53) gelagert sein sind.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite oder beabstandet von der Vorrichtung zur Wasserrückgewinnung eine Großkälteanlage (14), eine Kältemaschine (15) und die Wassertanks (16) positioniert sind.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die feuchten Luftmassen an der Frontseite durch die Lufteinlassöffnungen (36) in die Wasserrückgewinnungszellen (2) eintreten und diese an der hinteren Dachseite durch die Luftauslassöffnung (37) entfeuchtet wieder verlassen.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Kaltwassernebeldüsen (17) im Bereich der Kühlregister (4) angeordnet sind.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Einsatz mehrerer hintereinander geschalteter Wasserrückgewinnungszellen (2), in Verbindung mit stufenlos regelbaren Hochleistungsgebläsen (3) eine gezielte, effektive und vorausberechenbare Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre erfolgt.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass sich rechts- und linksseitig Servicetüren (20), die den problemlosen Zutritt zu den Wasserrückgewinnungszellen (2) bei Service- oder Wartungsarbeiten ermöglichen, befinden.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Solarkollektoren (8, 52, 54), jeweils um 45° bis insgesamt um 315° mechanisch, elektronisch oder hydraulisch schwenkbar sind.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass Photovoltaikanlagen (40) die Vorrichtung mit der nötigen Energie versorgen.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass in einer oder mehreren Batteriestation (41) die von den Photovoltaikanlagen (40) gelieferte Energie gespeichert ist, die für den Nachtbetrieb der Anlage erforderlich ist.

34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass ein Notstromaggregat (42) die explosionsgeschützten Siedeöle oder andere wärmespeichernde Flüssigkeiten (60) bei Ausfall der Solarzellen (8, 53) beheizt.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage zur Wasserrückgewinnung container-, rechteck- oder quaderförmig gestaltet ist.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass eine speziell hierfür entwickelte elektronische Mehrkanal-Regelung (10) im Inneren und außerhalb der Vorrichtung alle Betriebs- und Schaltvorgänge steuert, regelt und überwacht und eventuelle Störungen über Funk direkt an die Einsatzzentrale meldet.