DE102010050664A1 - Irrigation and desalination by solar energy - Google Patents

Irrigation and desalination by solar energy Download PDF

Info

Publication number
DE102010050664A1
DE102010050664A1 DE201010050664 DE102010050664A DE102010050664A1 DE 102010050664 A1 DE102010050664 A1 DE 102010050664A1 DE 201010050664 DE201010050664 DE 201010050664 DE 102010050664 A DE102010050664 A DE 102010050664A DE 102010050664 A1 DE102010050664 A1 DE 102010050664A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tunnel
soil
brine
water
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201010050664
Other languages
German (de)
Inventor
Anmelder Gleich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE201010050664 priority Critical patent/DE102010050664A1/en
Priority to PCT/DE2011/001954 priority patent/WO2012062282A2/en
Publication of DE102010050664A1 publication Critical patent/DE102010050664A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/14—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using solar energy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/243—Collecting solar energy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/247—Watering arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/0011—Heating features
    • B01D1/0029—Use of radiation
    • B01D1/0035—Solar energy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0057—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
    • B01D5/006—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with evaporation or distillation
    • B01D5/0066—Dome shaped condensation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G2009/248—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like with distillation of water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
    • Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208—Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212—Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/12—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Entsalzung von Wasser z. B. aus unterirdischen Lagerstätten mit einem hohen Anteil an gelösten Salzen oder von Meerwasser unter Ausnutzung der Sonneneinstrahlung dadurch gekennzeichnet dass die Sole (5) innerhalb eines dicht an den Boden (6) angeschlossenen, vorzugsweise halbrunden Tunnels (1) in einer flachen Verdunstungsrinne (4) durch die tagsüber auftretende Sonneneinstrahlung erwärmt wird und somit das Wasser aus dieser Sole (5) zur Verdunstung gebracht wird, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (6) unterhalb dieser Abdeckung nur teilweise von der Verdunstungsrinne (4) abgedeckt wird, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der freibleibende Teil des Bodens (6) aus einer Masse besteht, welche die Fähigkeit besitzt, Feuchtigkeit zu speichern und wieder abzugeben, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (1a) der transparenten Abdeckung an den Boden (6) zumindest teilweise durch eine Sammelrinne (2) gebildet wird, in der sich das während der Nacht an der nun kühlen Abdeckung (1b) bildende Destillat (3) sammeln kann.The invention relates to a system for the desalination of water z. B. from underground storage facilities with a high proportion of dissolved salts or from sea water using solar radiation, characterized in that the brine (5) within a preferably semicircular tunnel (1) connected closely to the ground (6) in a shallow evaporation channel (4 ) is heated by the daytime solar radiation and thus the water from this brine (5) is brought to evaporation, further characterized in that the bottom (6) below this cover is only partially covered by the evaporation channel (4), further characterized that the remaining part of the base (6) consists of a mass which has the ability to store moisture and release it again, further characterized in that the connection (1a) of the transparent cover to the base (6) at least partially by a Collecting channel (2) is formed, in which the dest illat (3) can collect.

Description

Stand der TechnikState of the art

Es sind Anlagen bekannt, die mittels Sonnenstrahlung salzhaltiges Wasser unter einer Folie bzw. unter Glas verdunsten und die so entstehende Luftfeuchtigkeit an einer gekühlten Innenfläche kondensieren und von dort in ein Sammelsystem ableiten.Systems are known which evaporate salt-containing water by means of solar radiation under a film or under glass and condense the resulting moisture on a cooled inner surface and from there into a collecting system.

Kritik am Stand der TechnikCriticism of the state of the art

Diese Anlagen dienen ausschließlich der Entsalzung von Meer- oder Brackwasser bzw. der Gewinnung von destilliertem Wasser aus Abwasser. Ferner funktionieren diese Anlagen nur dann, wenn die Temperatur der Kondensationsfläche den Taupunkt unterschritten hat, also entweder nur nachts oder mittels aktiver Kühlung und z. T. aufwändiger Technik. Auch sind Kleinanlagen bzw. mobile Anlagen bekannt, die mittels transparenter Abdeckungen in einer Schale oder in einem Behälter eingebrachtes Salzwasser verdunsten und in einer am unteren Rand der Abdeckung entlang laufenden Rinne sammeln. Auch geht durch die ausschließlich transparenten Abdeckungen, die aus dem Gewächshausbau und dem damit verbundenen Bedarf an Sonnenlicht herrühren, sehr viel Sonneneinstrahlung wieder verloren.These plants are used exclusively for the desalination of seawater or brackish water or the recovery of distilled water from wastewater. Furthermore, these systems only work if the temperature of the condensation surface has fallen below the dew point, ie either only at night or by means of active cooling and z. T. elaborate technology. Small plants or mobile plants are also known, which evaporate by means of transparent covers in a shell or in a container introduced salt water and collect in a running along the bottom of the cover along the gutter. Also goes through the exclusively transparent covers, which stem from the greenhouse and the associated need for sunlight, lost a lot of sunlight again.

Aufgabenstellungtask

Es ist die Aufgabe der Erfindung, Anlagen zur Entsalzung von Wasser bereitzustellen, mit denen es möglich ist, in der Hauptsache nur durch Sonnenenergie so großem Maßstab sowohl Trinkwasser herzustellen wie auch gleichzeitig ohne großen zusätzlichen technischen Aufwand Pflanzbereiche so zu bewässern, dass dadurch besonders im Landesinneren wasserarmer Länder oder in abgelegenen Wüstenregionen die notwendige Infrastruktur geschaffen wird, um dort einerseits Lebensraum für Mensch und Tier zu erhalten bzw. zu schaffen. Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in diesen jetzt vegetationslosen Regionen soviel Biomasse zu erzeugen, dass sich durch die damit verbundene CO2-Bindung und die erhöhte Umwandlung von Sonnenenergie in Biomasse ein positiver Effekt gegen den Klimawandel ergibt. Als wichtige ökosoziale Auswirkung kann eine erhebliche Verbesserung der Lebensbedingungen in diesen Regionen dazu beitragen, Hunger zu mildern, Arbeitsplätze zu schaffen und soziale Gegensätze und Spannungen abzubauen. Auch durch die Gewinnung von hochwertigem Meersalz oder anderen Rückstandsprodukten der Verdunstung sollen wirtschaftliche Gewinne erzielt werden.It is the object of the invention to provide plants for the desalination of water, with which it is possible to produce drinking water as large scale in the main only by solar energy as well as at the same time irrigate without much additional technical effort plant areas so that thereby particularly in the interior in water-scarce countries or in remote desert regions, the necessary infrastructure is created, on the one hand, to preserve or create living space for humans and animals. It is a further object of the invention to generate so much biomass in these now vegetationless regions that a positive effect against climate change results from the associated CO2 binding and the increased conversion of solar energy into biomass. As a major eco-social impact, significant improvements in living conditions in these regions can alleviate hunger, create jobs, and reduce social conflict and tensions. Also by the extraction of high quality sea salt or other residue products of the evaporation economic profits are to be achieved.

Lösungsolution

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass in einem, z. B. aus einer dunklen (oder auch transparenten), Licht absorbierenden Abdeckung bestehenden, vorzugsweise halbrunden Tunnel (1) durch die tagsüber auftretende Sonneneinstrahlung Sole (5) in einer flachen Verdunstungsrinne (4) erwärmt wird und somit das Wasser aus dieser Sole (5) zur Verdunstung gebracht wird. Der Tunnel (1) vorzugsweise ein Folientunnel mit einer Spannweite von mehreren Metern – wird so direkt auf einem wasserdurchlässigen Boden (6) aufgestellt, dass er umlaufend dicht mit diesem. Weiter ist der Tunnel so ausgebildet, dass die den Boden (6) berührenden Abschlüsse (1a) der Tunnelwände (1b) vorzugsweise ganz, wenigstens aber teilweise in einer oder mehreren Sammelrinnen (2) enden, welche von den Tunnelwänden ablaufendes Destillat (3) sammeln und einer – hier nicht dargestellten – Aufbereitung zuführen, in der das destillierte Wasser – vorzugsweise durch Beimischung geringer Anteile der Sole (5) – wieder genusstauglich gemacht wird.According to the invention the object is achieved in that in one, z. B. from a dark (or transparent), light-absorbing cover existing, preferably semicircular tunnel ( 1 ) by the daytime sunlight brine ( 5 ) in a shallow evaporation channel ( 4 ) and thus the water from this brine ( 5 ) is brought to evaporation. The tunnel ( 1 ) preferably a film tunnel with a span of several meters - is thus directly on a water-permeable bottom ( 6 ) that he is circumferentially tight with this. Next, the tunnel is designed so that the ground ( 6 ) touching degrees ( 1a ) of the tunnel walls ( 1b ) preferably completely, but at least partially in one or more collecting channels ( 2 ), which of the tunnel walls running distillate ( 3 ) and a - not shown here - perform treatment in which the distilled water - preferably by admixing small amounts of brine ( 5 ) - is made fit for consumption again.

Die zur Verdunstung in den Tunnel eingeleitete Sole (5) (vorzugsweise Meerwasser oder salzhaltiges Tiefenwasser, in Ausnahmefällen auch Abwasser) wird innerhalb, des Tunnels (1) in einer flachen Verdunstungsrinne (4) möglichst siecht verteilt. Zur besseren Wärmeaufnahme ist diese Verdunstungsrinne (4) vorzugsweise aus dunklem Material bzw. dunkel beschichtet.The brine introduced into the tunnel for evaporation ( 5 ) (preferably seawater or salty deep water, and in exceptional cases also sewage) is placed inside the tunnel ( 1 ) in a shallow evaporation channel ( 4 ) distributed as possible. For better heat absorption, this evaporation channel ( 4 ) preferably of dark material or dark coated.

Erfindungsgemäß ist nur ein Teil des Bodens (6) von der Verdunstungsrinne (4) bedeckt, so dass die durch die Verdunstung entstehende Luftfeuchtigkeit (7) auch in den Boden (6) diffundiert und dort bei Erreichen der Taupunkttiefe kondensiert und damit die Bodenfeuchtigkeit erhöht. Diese Bodenfeuchtigkeit breitet sich auch unter den Sammelrinnen (2) hindurch in die Pflanzzonen (9) aus und versorgt dort die Pflanzen (10) mit Wasser. Eine Beschattung (11) der Pflanzzone (9) schützt die Pflanzen (10) vor Überhitzung. Diese kann vorzugsweise aus reflektierendem Material ausgeführt sein und so angebracht wird, dass zumindest ein Teil der Sonneneinstrahlung auf den Tunnel abgeleitet wird.According to the invention, only a part of the soil ( 6 ) from the evaporation channel ( 4 ), so that the atmospheric moisture ( 7 ) also in the ground ( 6 ) and condenses there upon reaching the dew point depth and thus increases the soil moisture. This soil moisture also spreads under the collecting channels ( 2 ) through into the planting zones ( 9 ) and supplies the plants there ( 10 ) with water. A shading ( 11 ) of the planting zone ( 9 ) protects the plants ( 10 ) from overheating. This may preferably be made of reflective material and is mounted so that at least a portion of the solar radiation is dissipated to the tunnel.

Zur Kühlung des Bodens und zur Vorwärmung der Sole können zusätzlich im Boden(Vorlauf-)Leitungen (8) verlegt werden, durch welche die noch kühlere Sole zu der Austrittstelle (13) in den Verdunstungsrinnen (4) geführt wird.In order to cool the soil and to preheat the brine, it is also possible in the bottom (supply) lines ( 8th ), through which the still cooler brine to the exit point ( 13 ) in the evaporation channels ( 4 ) to be led.

Um zu verhindern, dass zuviel Feuchtigkeit in den Untergrund versickert bzw. in den Pflanzzonen (9) verdunstet, ist es möglich, unterhalb der Wurzelzone eine wasserundurchlässige Sperrschicht (14) z. b. in Form einer Folie unter der gesamten Anlage und in den Pflanzzonen (9) eine von den Pflanzen durchwachsbare Sperrschicht (14a) an der Erdoberfläche einzubauen, um dort eine übermäßige Verdunstung zu verhindern.To prevent too much moisture from seeping into the subsoil or in the planting zones ( 9 ) evaporates, it is possible, below the root zone, a water-impermeable barrier layer ( 14 ) eg in the form of a film under the whole plant and in the planting zones ( 9 ) a through-growth of the plants barrier ( 14a ) at the earth's surface to prevent excessive evaporation.

Vorzugsweise kann der Boden (6) der gesamten Anlage auch mit einem hygroskopischen Substrat (z. B. Zeolith) vermengt werden, um seine Speicherfähigkeit für Wasser zu verbessern.Preferably, the soil ( 6 ) of the entire plant can also be mixed with a hygroscopic substrate (eg zeolite) in order to improve its storage capacity for water.

Funktionsweisefunctionality

Durch die tagsüber auf den Tunnel (1) auftreffende Sonneneinstrahlung erwärmt sich dessen Innenraum so stark, dass das Wasser der sich in der Verdunstungsrinne (4) befindlichen Sole (5) sehr rasch verdunstet.Through the daytime on the tunnel ( 1 ) incident sunlight warms up its interior so strong that the water in the evaporation channel ( 4 ) brine ( 5 ) evaporates very quickly.

Die fehlende Wassermenge wird vorzugsweise durch ständiges Nachfließen frischer Sole kontinuierlich ergänzt, das sich auskristallisierende Salz kann z. B. mittels eines Schrappers (12) ständig aus der Verdunstungsrinne (4) abgezogen und in einem Salzauffangbehälter (15) gesammelt werden.The missing amount of water is preferably continuously supplemented by continuous flow of fresh brine, the crystallizing salt can, for. B. by means of a scraper ( 12 ) constantly out of the evaporation channel ( 4 ) and in a salt collecting container ( 15 ) to be collected.

Da sich tagsüber die Hülle (Wände (1b)) des Tunnels (1) so stark erwärmen, dass eine Kondensation nicht oder nur in geringem Umfang erfolgen wird, diffundiert ein großer Teil der vorhandenen Luftfeuchtigkeit in den Boden (6), kondensiert dort bei Erreichung der Taupunkttiefe und verteilt sich unter den Sammelrinnen (2) hindurch auch in den Boden (6) der Pflanzzone (9) im Randbereich des Tunnels.Since during the day the envelope (walls ( 1b )) of the tunnel ( 1 ) so much that condensation is not or only to a limited extent, diffuses a large part of the existing humidity in the soil ( 6 ), condenses there at the dew point depth and spreads under the collecting channels ( 2 ) through into the ground ( 6 ) of the planting zone ( 9 ) in the edge area of the tunnel.

Während der nächtlichen Abkühlung verdunstet ein Teil des – im ebenfalls aufgeheizten Boden (6) – gespeicherten Wassers wieder, kondensiert nun an den kühlen Tunnelwänden und läuft in die Sammelrinnen (2) ab, die das Kondensat über die Destillatleitung (17) vorzugsweise zu einer Aufbereitung als Trinkwasser (Anreicherung mit Mineralien und Salzen evtl. sogar aus der Sole) leiten.During the nightly cooling, part of the - also heated floor - evaporates ( 6 ) Condensed water now on the cool tunnel walls and runs into the collecting channels ( 2 ), which collects the condensate via the distillate line ( 17 ) preferably to a treatment as drinking water (enrichment with minerals and salts possibly even from the brine).

Eine gesamte Anlage besteht aus beliebig vielen, vorzugsweise parallel zueinander angeordneten, beliebig langen Tunneln (1) mit jeweils dazwischenliegenden Pflanzstreifen (9) mit oder ohne Beschattung (11).An entire system consists of any number of, preferably parallel to each other, arbitrarily long tunnels ( 1 ) with respective planting strips ( 9 ) with or without shading ( 11 ).

Die Sole wird vorzugsweise mittels einer Soleleitung (16) und mit Hilfe von Windkraft- oder Solarpumpen (18) über mehrere Pufferbecken (19) direkt aus dem Meer (20) gepumpt. Größere Entfernungen werden durch eine entsprechende Anzahl von Pumpstationen (18) und Pufferbecken (19) in entsprechender Größe überbrückt. Die Pufferbecken können bei entsprechender Größe und Ausstattung auch der Aufzucht von Fischen dienen. Bei der Überwindung natürlicher Barrieren (z. B. Gebirge) kann der Höhenunterschied nach Überwindung der Barriere bei entsprechender Solemenge wie ein Pumpkraftwerk zur Stromerzeugung mittels einer Turbine mit Generator (21) genutzt werden.The brine is preferably by means of a brine line ( 16 ) and with the help of wind power or solar pumps ( 18 ) over several buffer basins ( 19 ) directly from the sea ( 20 ) pumped. Greater distances are achieved by a corresponding number of pumping stations ( 18 ) and buffer tanks ( 19 ) bridged in appropriate size. The buffer tanks can also be used for the cultivation of fish with the appropriate size and equipment. When overcoming natural barriers (eg mountains), the height difference, after overcoming the barrier, can be generated with a suitable amount of brine like a pumping power plant for the generation of electricity by means of a turbine with generator ( 21 ) be used.

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt einen Schnitt durch einen Tunnel (1) einer erfindungsgemäßen Entsalzungsanlage 1 shows a section through a tunnel ( 1 ) a desalination plant according to the invention

2 zeigt einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Entsalzungsanlage mir mehreren Tunneln. 2 shows a section through the desalination plant according to the invention with several tunnels.

3 zeigt beispielhaft die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Entsalzungsanlage mir mehreren Tunneln. 3 shows an example of the top view of a desalination plant according to the invention with several tunnels.

4 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Entsalzungsanlage mit der Soleversorgung vom Meer. 4 shows schematically the desalination plant according to the invention with the brine supply from the sea.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Tunnel den Boden berührende Abschlüsse (1a) der Tunnelwände (1b)Tunnels touching the ground ( 1a ) of the tunnel walls ( 1b )
22
Sammelrinnencollecting channels
33
Destillatdistillate
44
Verdunstungsrinneevaporation grove
55
Solebrine
66
Bodenground
77
Luftfeuchtigkeithumidity
88th
im Boden(Vorlauf-)Leitungenin the ground (supply) lines
99
Pflanzzoneplanting zone
1010
Pflanzenplants
1111
Beschattungshading
1212
SchrapperScraper
1313
Austrittstelleexit site
1414
Sperrschicht von Pflanzen (10) durchwachsene Sperrschicht (14a)Barrier layer of plants ( 10 ) by-pass barrier layer ( 14a )
1515
SalzauffangbehälterSalt collector
1616
Soleleitungbrine line
1717
Destillatleitungdistillate line
1818
Windkraft- oder SolarpumpenWind power or solar pumps
1919
Pufferbeckenbuffer pool
2020
Meersea
2121
Turbine mit GeneratorTurbine with generator

Claims (10)

Vorrichtung zur Trennung von in Wasser gelösten Salzen und Wasser unter Ausnutzung der Sonneneinstrahlung dadurch gekennzeichnet dass die Sole (5) innerhalb eines dicht an den Boden (6) angeschlossenen, vorzugsweise halbrunden Tunnels (1) in einer flachen Verdunstungsrinne (4) durch die tagsüber auftretende Sonneneinstrahlung erwärmt wird und somit das Wasser aus dieser Sole (5) zur Verdunstung gebracht wird, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (6) unterhalb dieser Abdeckung nur teilweise von der Verdunstungsrinne (4) abgedeckt wird, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der freibleibende Teil des Bodens (6) aus einer Masse besteht, welche die Fähigkeit besitzt, Feuchtigkeit zu speichern und wieder abzugeben, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Anschluss (1a) der transparenten Abdeckung an den Boden (6) zumindest teilweise durch eine Sammelrinne (2) gebildet wird, in der sich das während der Nacht an der nun kühlen Abdeckung (1b) bildende Destillat (3) sammeln kann.Device for the separation of dissolved salts in water and water by utilizing the solar radiation, characterized in that the brine ( 5 ) within a close to the ground ( 6 ), preferably semicircular tunnels ( 1 ) in a shallow evaporation channel ( 4 ) is heated by the daytime solar radiation and thus the water from this brine ( 5 ) is brought to evaporation, further characterized in that the soil ( 6 ) below this cover only partially from the evaporation channel ( 4 ), further characterized in that the remaining part of the soil ( 6 ) consists of a mass which has the ability to store and release moisture characterized in that the connection ( 1a ) of the transparent cover to the floor ( 6 ) at least partially through a collecting trough ( 2 ) is formed during the night at the now cool cover ( 1b ) forming distillate ( 3 ) can collect. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Masse des Bodens (6) innerhalb Tunnels (1) mit der Masse des Bodens außerhalb des Tunnels (1) in Verbindung steht und dadurch die von der Bodenmasse innerhalb des Tunnels (1) aufgenommene Feuchtigkeit auch in die Bodenmasse außerhalb des Tunnels (1) übertreten kann.Device according to claim 1, characterized in that the mass of the soil ( 6 ) within tunnels ( 1 ) with the mass of the soil outside the tunnel ( 1 ) and thereby the ground mass within the tunnel ( 1 ) absorbed moisture also in the soil mass outside the tunnel ( 1 ) can transgress. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung des Tunnels vorzugsweise aus einem dunklen, Licht absorbierenden Material, bzw. einer dunklen Folie besteht.Apparatus according to claim 1 and / or 2, characterized in that the cover of the tunnel is preferably made of a dark, light-absorbing material, or a dark film. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenmasse in einer Pflanzzone (9) außerhalb des Tunnels (1) dem Anbau von Pflanzen (10) dient, die durch die Bodenfeuchtigkeit aus der Bodenmasse innerhalb des Tunnels (1) bewässert werden.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the soil mass in a planting zone ( 9 ) outside the tunnel ( 1 ) the cultivation of plants ( 10 ), which is due to soil moisture from the soil mass within the tunnel ( 1 ) are watered. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet dass zur Bewässerung des Pflanzstreifens (9) zumindest ein Teil des Wassers (Destillat (3)) aus den Sammelrinnen (2) direkt oder indirekt verwendet wird.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that for irrigating the plant strip ( 9 ) at least a portion of the water (distillate ( 3 )) from the collecting channels ( 2 ) is used directly or indirectly. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet dass unterhalb der Wurzelschicht der Pflanzen (10) eine feuchtigkeitsdichte Sperrschicht (14) eingebracht ist, die verhindert, dass Feuchtigkeit zu weit in den Untergrund eindringt.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that below the root layer of the plants ( 10 ) a moisture-proof barrier layer ( 14 ) is introduced, which prevents moisture from penetrating too far into the ground. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet dass in der Pflanzzone (9) an der Erdoberfläche oder knapp darunter eine Sperrschicht (14a) eingebracht ist, die verhindert, dass Feuchtigkeit verdunstet, aber von den (Wurzeln der) Pflanzen (10) durchwachsen werden kann.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the planting zone ( 9 ) at the earth's surface or just below a barrier layer ( 14a ), which prevents moisture from evaporating, but from the (roots of) plants ( 10 ) can be grown. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet dass das in der Verdunstungsrinne (4) auskristallisierende Salz vorzugsweise mittels eines Schrappers (12) gesammelt und in einen Salzauffangbehälter (15) transportiert wirdDevice according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the evaporation channel ( 4 ) crystallizing salt, preferably by means of a scrapper ( 12 ) and into a salt collecting container ( 15 ) is transported Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet dass die Versorgung mit Sole (5) mittels Windkraft- oder Solarpumpen (18) über mehrere Pufferbecken (19) direkt aus dem Meer (20) erfolgt und dass in den Pufferbecken Fischzucht betrieben werden kann.Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the supply of brine ( 5 ) by means of wind power or solar pumps ( 18 ) over several buffer basins ( 19 ) directly from the sea ( 20 ) and that fish farming can be operated in the buffer basin. nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet dass der Höhenunterschied nach Überwindung z. b. einer natürlichen Barriere bei entsprechender Solemenge als Pumpkraftwerk zur Stromerzeugung mittels einer Turbine mit Generator (21) genutzt wird.according to one or more of the preceding claims characterized in that the height difference after overcoming, for example, a natural barrier with a corresponding amount of brine as pumping power plant for generating electricity by means of a turbine with generator ( 21 ) is being used.
DE201010050664 2010-11-09 2010-11-09 Irrigation and desalination by solar energy Withdrawn DE102010050664A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010050664 DE102010050664A1 (en) 2010-11-09 2010-11-09 Irrigation and desalination by solar energy
PCT/DE2011/001954 WO2012062282A2 (en) 2010-11-09 2011-11-09 Irrigation and water desalination by means of solar energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010050664 DE102010050664A1 (en) 2010-11-09 2010-11-09 Irrigation and desalination by solar energy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010050664A1 true DE102010050664A1 (en) 2012-05-10

Family

ID=45971071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201010050664 Withdrawn DE102010050664A1 (en) 2010-11-09 2010-11-09 Irrigation and desalination by solar energy

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010050664A1 (en)
WO (1) WO2012062282A2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014068074A1 (en) * 2012-11-05 2014-05-08 Dietmar Neuhaus Method for watering plants, and planting chamber comprising watering system
WO2015158659A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-22 Pnat S.R.L. Structure for the cultivation of plant species
CN115448403A (en) * 2022-10-13 2022-12-09 西安交通大学 Multistage solar water evaporation and collection device and method for photo-thermal/evaporation interface separation

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105129891B (en) * 2015-08-21 2017-09-08 浙江大学 A kind of solar energy sea water desalination apparatus seethed with excitement based on extinction and method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT347729B (en) * 1977-01-07 1979-01-10 Glueck Alfred METHOD AND SYSTEM FOR CULTIVATING PLANTS
DE3612188A1 (en) * 1986-04-11 1987-10-15 Walter Graef Solar sea-water desalination plant
CH672227A5 (en) * 1987-02-11 1989-11-15 Kurt Ruess Ingenieurbuero Desalination and irrigation system - partly evaporates sea water by solar radiation for condensn. in pipes near roots
US5067272A (en) * 1989-06-09 1991-11-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior Apparatus for water desalination and drip irrigation of row crops
US5598661A (en) * 1996-02-22 1997-02-04 The Israeli International Company For Investments "Hatchiya Ltd." Soil irrigation solar still system
DE202004017061U1 (en) * 2004-11-04 2005-03-24 Biegel Achim Solar distillation system for in-situ water preparation for plant irrigation comprises a transparent structure joined to a hollow perforated body and provided with means for condensate delivery
DE102007022072A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-13 Hartmut Langhans Device for the production of fresh water from salt water, comprises a channel having a saltwater groove arranged on/at a path or stalk in an interval to channel wall, and a fresh water groove arranged near or at the base in the channel

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014068074A1 (en) * 2012-11-05 2014-05-08 Dietmar Neuhaus Method for watering plants, and planting chamber comprising watering system
WO2015158659A1 (en) * 2014-04-14 2015-10-22 Pnat S.R.L. Structure for the cultivation of plant species
CN115448403A (en) * 2022-10-13 2022-12-09 西安交通大学 Multistage solar water evaporation and collection device and method for photo-thermal/evaporation interface separation
CN115448403B (en) * 2022-10-13 2023-08-15 西安交通大学 Multi-stage solar water evaporation and collection device and method with photo-thermal/evaporation interface separation

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012062282A2 (en) 2012-05-18
WO2012062282A3 (en) 2012-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202010015186U1 (en) Irrigation and desalination by solar energy
DE102010050664A1 (en) Irrigation and desalination by solar energy
GB2528975A (en) Desalination and underground irrigation system
RU2015101197A (en) METHOD AND SYSTEM OF IRRIGATED AGRICULTURE IN THE HUMID ZONE
EP0026296A1 (en) Air-conditioned greenhouse
Brix et al. Use of willows in evapotranspirative systems for onsite wastewater management–theory and experiences from Denmark
DE102010001328B4 (en) Process and apparatus for solar evaporation of salt solutions
EP3660233A1 (en) Water storage device for an irrigation system of useful surfaces and irrigation device for useful surfaces
Sharan Dew harvest: to supplement drinking water sources in arid coastal belt of Kutch
DE102021132815A1 (en) Water storage, irrigation and/or humidification system
DD285142A5 (en) APPENDIX FOR OBTAINING HOT WATER FROM THE ATMOSPHAERE
DE202008001631U1 (en) System for recovering useful water from humidity
WO2015158659A1 (en) Structure for the cultivation of plant species
AT504647B1 (en) Pipe system for solar seawater desalination, is designed in its full length in leaky manner, where pipe system is guided from breaking range till above surge border above ground
Begum et al. Effect of top cover tilt angle with ground surface on productivity of basin type solar distillation unit
Marjan Re-connecting with water: Creating spatial solutions for water collection and storage in rural areas of Morocco which suffer from water scarcity and loss of social and environmental cohesion
JP2009028020A (en) System for preventing desertification in arid zone and for greening/fertilizing desert area
DE102009034844A1 (en) Specifically molded system for obtaining drinking water from condensate, comprises molded parts produced from complete or self-supporting transparent material with an inner collecting groove for the condensate
JPH0453417A (en) Making desert into agricultural land
Osareh et al. Condensation Irrigation, the New Method at Usage of Salty and Unconventional Waters in Water Engineering Sciences
Orlovsky Israeli Experience in Prevention of Processes of Desertification: Preventing Desertification in Israel
Raiymbekov et al. SUBSTANTIATION OF TECHNOLOGIES FOR THE RESTORATION OF DEGRADED SOILS BY REGULATING GROUNDWATER
DE102004053601A1 (en) Solar distillation system for in-situ production of surface and ground water for plant irrigation has a roof-like, fully or partially open top which is directly or indirectly connected to a perforated hollow body
DE3344945A1 (en) Method and device for soilless raising and cultivation of plants on slanting planes, preferably in the open
Maliva et al. Rainwater, Stormwater, and Fog Harvesting

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20130601