DE202004017383U1

DE202004017383U1 - Vorrichtung zum Gewinnen von Süßwasser durch Einsalzen von Wässern, insbesondere durch Entsalzen von Meerwasser

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Publication number: DE202004017383U1
Application number: DE202004017383U
Authority: DE
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Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2014-11-11

Abstract

Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser aus mit Salzen belastetem Wasser, insbesondere aus Meerwasser, mit einem geschlossenen Gehäuse (4), an dessen einer Stirnseite ein durch einen motorischen Antrieb (9) angetriebener Lüfter (8) zum Fördern von durch einen Wärmetauscher (18) erwärmter Trägerluft durch eine an ihren Stirnseiten weitgehend offen ausgebildeten Konvektionstrommel (5) angeordnet ist, wobei die erwärmte Trägerluft bei ihrer Strömung (X) durch und/oder um die Konvektionstrommel (5) mit Feuchtigkeit anreicherbar ist und im Bereich der anderen Stirnseite der Konvektionstrommel (5) auf eine oder mehrere Kondensatoren (20, 21) auftrifft, denen mindestens ein Auffangbehälter (22) für das Kondensat zugeordnet sind, mit Pumpen zum Zuführen und Abfördern der mit Salzen belasteten Wässer, mit einer Sonnenkollektorvorrichtung (1) zum Bereitstellen der benötigten Energie für Heizvorrichtungen, für die Wärmetauscher (18), für die motorischen Antriebe (9), für Batterien (3) oder dergleichen.

Description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Gewinnen von Süßwasser durch Entsalzen von Wässern, insbesondere durch Entsalzen von Meerwasser.
Stand der Technik
Meerwasserentsalzungsvorrichtungen und -anlagen sind seit langem Stand der Technik. Die meisten Anlagen dieser Art erfordern hohe Investitionsvolumina, da es sich in der Regel um fabrikmäßig betriebene Anlagen handelt mit enormen Energiebedarf, großem Gelände, Gebäude sowie ständige Wartung durch Fachpersonal. Derartige Anlagen sind immobil. Die Investitionen sind so groß, dass sich solche Anlagen in der Regel nur größere Gesellschaften oder Länder, zum Beispiel im Mittleren Osten, leisten können. Derartige Anlagen erfordern ständig die Bereitstellung großer Energiemengen, die in den erdölreichen Ländern durch die Verbrennung von Erdöl, Betreibung von Dieseln mit Generatoren oder dergleichen bereitgestellt werden können. Wegen des hohen Investitionsbedarfs sind dagegen solche Entsalzungsanlagen nicht für den privaten Gebrauch oder zum Einsatz bei Oasen, auf von Dürre bedrohten Farmen, die zum Beispiel aus Tiefbrunnen belastetes Brackwasser fördern müssen, geeignet.
Aufgabe
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Gewinnen von Süßwasser durch Entsalzen belasteter Wässer, insbesondere Meerwasser, zu schaffen, die bei relativ geringem Energie- und Investitionsbedarf auch als mobile Anlagen ausgerüstet werden können, so dass sie auch für Privathaushalte, für Kibbuze, Farmen in heißen Ländern oder dergleichen, eingesetzt werden können.
Lösung
Die Aufgabe wird durch die in Schutzanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Einige Vorteile
Eine neuerungsgemäße Vorrichtung besitzt zunächst den Vorteil, dass sie mit geringem Energiebedarf auskommt. Die Energie kann insbesondere durch Solarzellen bereitgestellt werden. In heißen und trockenen Ländern steht Sonnenenergie in ausreichendem Maße und an vielen Tagen des Jahres zur Verfügung. Besondere Diesel- und Generatoraggregate werden deshalb nicht benötigt.
Von besonderem Vorteil ist, dass bei der neuerungsgemäßen Vorrichtung die Trägerluft in einem geschlossenen Gehäuse im Kreislauf bewegt werden kann, so dass der Energieverlust denkbar gering ist. Das Gehäuse kann nämlich so weit isoliert werden, dass praktisch kein oder nur ein sehr geringer Wärmeverlust durch Konvektion oder Wärmedurchgang gegeben ist.
Die zum Beispiel durch Sonnenkollektoren erhitzte Trägerluft wird durch ein oder mehrere motorisch angetriebene Lüfter in axialer Richtung durch das Gehäuse geblasen und trifft auf die Oberfläche einer drehend angetriebenen Trommel, die mit einem Trägerelement versehen sein kann, auf die das belastete Wasser, insbesondere Meerwasser, rieselnd oder sprühend aufgebracht wird. Die erhitzte Trägerluft nimmt die Feuchtigkeit auf und gelangt gesättigt am anderen Ende des Gehäuses auf hier vorgesehene Kühlvorrichtungen, kühlt sich hier ab, so dass das Kondensat als Trinkwasser abgeschieden wird, während die Trägerluft im Kreislauf wieder zum anderen Stirnende des Gehäuses transportiert wird. Abgeschiedene Salze sowie das Restwasser von belasteten Wässern, insbesondere Meerwasser, wird nach außen weggefördert, während gleichzeitig neues, mit Salzen beladenes Wasser dem Gehäuse zugefördert wird. Durch die Bewegung der Trägerluft im geschlossenen Kreislauf innerhalb eines gegen Wärmeverlust geschützten Gehäuses wird nur ein sehr geringer Energiebedarf benötigt, der – wie dargestellt – durch Sonnenkollektoren bereitgestellt werden kann. Durch den hier erzeugten Strom wird einerseits der Motor für den Lüfter, andererseits auch die Heizvorrichtung für das Erwärmen der Trägerluft betrieben wie auch etwaige Kompressoren oder dergleichen für die Kühlvorrichtung mit dem so erzeugten Strom bereitgestellt werden können. Zusätzlich oder statt dessen kann auch eine weitere Stromerzeugervorrichtung, ebenfalls solarbetrieben, bereitgestellt werden, falls dies erforderlich oder notwendig sein sollte.
Die gesamte Vorrichtung kann im Bedarfsfalle mobil ausgeführt werden, zum Beispiel auf einem Chassis angeordnet sein, so dass sie auch fahrbar ist, zum Beispiel an einem Traktor, Lastwagen oder PKW angekoppelt werden kann. Deshalb eignen sich solche Entsalzungsvorrichtungen insbesondere auch für die Anschaffung im privaten oder im gewerblichen Bereich, zum Beispiel für Farmen in Küstennähe oder dort, wo Brackwasser, zum Beispiel durch Brunnen, herangefördert werden kann. Eine Vorrichtung dieser Art ist zum Beispiel in der Lage in 24 Stunden 350 – 450 Liter Trinkwasser aus Meerwasser zu gewinnen, so dass zum Beispiel Kibbuze, Farmen, Privathaushalte oder dergleichen in wasserarmen Ländern mit sauberem Trinkwasser versorgt werden können. Das bei der Gewinnung von Trinkwasser aus Meerwasser gewonnene Salz kann entweder ganz oder teilweise weiterverwertet oder aber entsorgt werden.
Auch das bei der Trinkwassergewinnung angefallene Restwasser, zum Beispiel Meerwasser, lässt sich mehrfach im Kreislauf durch die Vorrichtung pumpen oder entsorgen.
Weitere erfinderische Ausgestaltungen
Weitere erfinderische Ausgestaltungen sind in den Schutzansprüchen 2 bis 17 beschrieben.
Eine Vorrichtung gemäß Schutzanspruch 2 dient zur Trinkwassergewinnung, und zwar insbesondere aus Meerwasser, und wird ausschließlich durch Solarenergie betrieben, so dass keine Fremdenergie benötigt wird. Alle Pumpen und Motoren werden durch mindestens eine Solaranlage gespeist, die zum Beispiel ihre Energie in Batterien von zum Beispiel 12 V bis 24 V einspeist. Die Meerwasserentsalzungsanlage besteht aus einem geschlossenen isolierten System, welches durch ein abnehmbares Seitenteil geöffnet und gewartet werden kann. Das Meerwasser kann durch eine Pumpe angesaugt und durch mehrere, zum Beispiel zwei Kondensatoren, geleitet werden, wodurch die Temperatur des Meerwassers auf zum Beispiel 20° C oder dergleichen abgekühlt wird. Das aus den Kondensatoren kommende Meerwasser wird in ein vorgewärmtes Zerstäuberrohr oder dergleichen gedrückt, wobei vorher ein Großteil des Meerwassers, zum Beispiel 4/5 desselben einstellbar durch ein Rücklaufventil, zurück ins Meer gepumpt werden. Der übrige Teil, zum Beispiel 1/5 des angesaugten Meerwassers, wird durch ein Zerstäuberrohr oder dergleichen auf die mit einem leicht auswechselbaren Feuchtigkeit aufnehmenden Stoff, z. B. Baumwollstoff, ummantelten und an den Enden offenen Konvektionstrommel gesprüht. Der warme Trägerluftstrom, erzeugt von dem Lüfter und einem Wärmeaustauscher, bewegt sich in Richtung Kondensatoren. Von der Trommel abtropfendes Salzwasser wird in einer Auffangschale der odergleichen gesammelt und dem Meer über eine Pumpe zurückgeführt. Die feuchte Luft wird an den Kondensatoren abgekühlt, kondensiert, wird in einer Auffangwanne gesammelt und in einen Vorratsbehälter abgeleitet bzw. gepumpt. Die zur Erwärmung benötigte Wärme wird durch mehrere Kollektoren erzeugt, die durch einen Wärmetauscher die Systemtemperatur optimieren. Der Antrieb der Verteilertrommel sowie des Lüfterrades erfolgt über spezielle Hohlrohrlagerungen, die durch ein Schnecken-Radgetriebemotor oder dergleichen angetrieben werden. Alle sich im System befindlichen Bauteile können aus rostfreiem Stahl, zum Beispiel aus hochlegiertem Werkzeugstahl, bestehen. Der Vorteil des sich ständig in zwei Richtungen bewegenden Luftstrom-Prinzips ist, dass die warme Trägerluft nur gering abgekühlt und das mit Salz belastete Wasser, insbesondere Meerwasser bei wesentlich niedrigeren Temperaturen in Destillat umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad wird also wesentlich erhöht bzw. die dafür benötigte Energie gesenkt.
Schutzanspruch 3 beschreibt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, was auch für Schutzanspruch 4 gilt.
In den Schutzansprüchen 5 bis 15 sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, die kompakt baut und einen hohen Wirkungsgrad bei geringem Energieverlust sicherstellt.
In den Schutzansprüchen 16 und 17 sind weitere sehr vorteilhafte Ausführungsformen beschrieben. Bei dieser ist der Durchmesser der Konvektionstrommel an ihrem dem Lüfter 8 zugekehrten Endabschnitt geringer als an dem dem Kondensatoren zugekehrten Endabschnitt – Schutzanspruch 16.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß Schutzanspruch 17 die Konvektionstrommel sowohl an ihrer inneren als auch an ihrer äußeren Mantelfläche geradlinig konisch verlaufend ausgebildet ist, derart, dass sie die Form eines Kegelstumpfes aufweist, dessen geringerer Durchmesser dem Lüfter 8 und dessen größerer Durchmesser dem oder den Kondensatoren 20 zugekehrt ist. Dadurch kommt es zu einem besseren Aufnehmen von Feuchtigkeit durch den Luftstrom.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen der Zeichnungen, in der die Neuerung – teils schematisch – veranschaulicht ist. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise der neuerungsgemäßen Vorrichtung.
Mit 1 ist eine Sonnenkollektorvorrichtung bezeichnet, die aus insgesamt vier Sonnenkollektoren oder Sonnenkollektorblöcken 1a, 1b, 1c, 1d besteht. Die Anzahl der in einem Sonnenkollektorblock zusammengefassten Sonnenkollektoren richtet sich nach den jeweiligen Betriebsbedingungen, so dass die Erfindung nicht auf die ersichtliche Anzahl von vier Sonnenkollektorblöcken 1a – 1d beschränkt ist.
Mit dem Bezugszeichen 2 ist eine weitere Photovotaik-Anlage zur Stromerzeugung bezeichnet, die aber auch entfallen kann. Diese Anlage 2 kann ihre Energie in Batterien 3 einspeisen, die in geeigneter Weise mit der noch zu beschreibenden Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser durch Leitungen verbunden ist, um die einzelnen nachfolgend beschriebenen Motoren und Vorrichtungsteile mit Energie zu versorgen. Man wird eine zusätzliche Sonnenkollektorvorrichtung 2 in den Fällen bereitstellen, in denen die aus 2 ersichtliche Vorrichtung zum Beispiel in Form von Batterien mehrfach vorgesehen ist oder besonders hohe Leistung verursacht. Des weiteren ist es möglich, die Anlage 2 wie ein Notstromaggregat bereitzuhalten, damit die Energie in Batterien 3 für die Tage oder Stunden bereitgehalten werden kann, in denen zum Beispiel der Himmel bedeckt ist oder als Nachtstromspeicher oder dergleichen.
Mit dem Bezugszeichen 4 ist insgesamt ein Gehäuse bezeichnet, das liegend angeordnet ist, wobei seine Gesamtlänge L erheblich, zum Beispiel drei- bis achtmal größer ist als sein Gesamtdurchmesser D. Der im einzelnen nicht dargestellte Gehäusemantel des Gehäuses 4 kann in geeigneter Weise wärmeisoliert sein, zum Beispiel nach außen hin einen hochglänzenden Stahlmantel, Aluminiummantel oder dergleichen, aufweisen, der nach innen und/oder außen durch geeignetes wärmedämmendes Material, insbesondere durch Schlackenwolle, durch Kunststoffe oder dergleichen, ggf. auch mehrwandig, ausgefüllt ist (nicht dargestellt) wärmeisoliert ist. Auf jeden Fall ist das Gehäuse 4 so ausgeführt, dass es einerseits selbsttragend ist, im Bedarfsfalle auch auf ein Chassis gesetzt werden kann, so dass es transportabel, insbesondere fahrbar ist. Außerdem soll das Gehäuse 4 z. B. so ausgebildet sein, dass es die nachfolgend noch beschriebenen Motoren und drehbaren Teile aufzunehmen in der Lage ist und darüber hinaus so weit wie irgend möglich gegen Wärmeverlust nach außen durch Konvektion oder Wärmeleitung isoliert ist.
In dem Gehäuse 4 ist eine Konvektionstrommel 5 um ihre Längsachse drehbar gelagert. Die Konvektionstrommel 5 ist an den diametral entgegengesetzten Stirnseiten 6 und 7 offen ausgebildet. Hier können sich zum Beispiel Lochungen oder Speichen befinden, so dass durch einen Lüfter 8 in Richtung X geförderte Trägerluft an der Stirnseite 6 in die Konvektionstrommel 5 eintreten und an der Stirnseite 7 auch wieder austreten kann. Die an der Stirnseite 7 austretende Luft wird durch Wandungsabschnitte des Gehäuses 4 oder Leitbleche (nicht dargestellt) in Richtung Y wieder zum Lüfter 8 hingefördert und von dem Lüfter 8 erneut in Richtung X in die Konvektionstrommel 5 hineingefördert. Die Konvektionstrommel 5 kann sich mit zum Beispiel sieben bis zwölf Umdrehungen/Min. drehen, während der Lüfter 8 zum Beispiel mit einer Drehzahl von 40 bis 50 Umdrehungen/Min. angetrieben wird. Selbstverständlich sind auch andere Drehzahlen möglich, je nach den vorliegenden Leistungen und Betriebsbedingungen.
Der Lüfter 8 wird durch einen motorischen Antrieb 9, der zum Beispiel als Getriebemotor ausgebildet sein kann, über ein Zahnradvorgelege, oder über einen Riementrieb 10 angetrieben. Es sind auch andere Antriebsarten, z. B. über Strömungswandler, möglich. Der motorische Antrieb 9 kann in seiner Drehzahl regelbar sein, so dass dementsprechend auch die Leistung des Lüfters 8 regelbar ausgebildet ist. Hierzu kann dem motorischen Antrieb 9 ein geeigneter Regler zugeordnet sein (nicht dargestellt), der in Abhängigkeit von der Fördermenge und/oder Umgebungsluft und/oder Temperatur des angesaugten und mit Salz belasteten Wassers mit unterschiedlicher Drehzahl und damit Förderleistung angetrieben werden kann. Zu diesem Zweck kann dem motorischen Antrieb 9 eine geeignete Regel- oder Steuersoftware zugeordnet sein. In der Software können sich Parameter befinden, die empirisch ermittelt worden sind und mittels derer dann durch Soll-Ist-Werte-Vergleich oder dergleichen die Drehzahl des Lüfters 8 und – wie nachfolgend noch beschrieben wird – auch die Drehzahl der Konvektionstrommel 5 um ihre Längsachse gesteuert bzw. geregelt werden kann.
Die Konvektionstrommel 5 ist mit je einen Wellenstummel 11 bzw. 12 in Lagern 13 bzw. 14 um ihre Längsachse drehbar gelagert und wird ebenfalls über den motorischen Antrieb 9, vorliegend über einen Riementrieb 15, angetrieben. Die Riementriebe 10 und 15 können als Zahnriemen, Keiltriebe, Keilnuttriebe oder dergleichen, ausgeführt werden. Es ist aber auch möglich, hier Zahnradvorgelege oder stufenlos regelbare Strömungswandler oder Kupplungen vorzusehen. Der Wellenstummel 11 ist als Hohlwelle ausgebildet. Nach außen hin sind alle Lager und Antriebe vorzugsweise luft- und wasserdicht abgedichtet, so dass die Trägerluft, die in Richtung X bzw. Y von dem Lüfter 8 gefördert wird, nicht aus dem Gehäuse 4 austreten kann.
Auf der Konvektionstrommel 5 ist bei der dargestellten Ausführungsform ein geeignetes Trägerelement 16 aus Filterstoff, aus Konfektionsmaterial, zum Beispiel aus Baumwollstoff oder dergleichen, angeordnet.
Oberhalb der Trommel ist eine Berieselungs- oder Zerstäubungsvorrichtung 17 angeordnet, der mit Salzen belastetes Wasser, insbesondere Meerwasser in der noch zu beschreibenden Art und Weise, zugefördert wird. Aus dieser Berieselungs- oder Zerstäubungsvorrichtung 17 gelangt das mit Salzen beladene Wasser auf den Umfang des Trägerelementes 16 der Konvektionstrommel 5 und teilweise auch in das Innere derselben. Die durch den Lüfter 8 in Richtung X geförderte Trägerluft wird über einen Wärmetauscher 18, der über eine Leitung 19 an die Sonnenkollektorvorrichtung 1 angeschlossen ist, mit Heizmedium aufgeheizt und beheizt dadurch die Trägerluft im Kreislauf X bzw. Y, derart, dass das auf die Konvektionstrommel 5 gelangende, mit Salzen belastete Wasser weitgehend verdunstet. Hierdurch werden die Salze auf dem Trägerelement 16 abgelagert, während die mit Wasserdampf beladene, warme Trägerluft in Richtung X zu zwei Kondensatoren 20, 21 gelangt, wo die Trägerluft soweit abgekühlt wird, dass der Taupunkt unterschritten wird und Kondensat in Form von Trinkwasser in einen Auffangbehälter 22 gelangt, von wo es aus über eine motorisch angetriebene Destillatpumpe 23 über eine Leitung 24 abgesaugt wird und in einen Lagertank (nicht dargestellt) gefördert werden kann. Die Kondensatoren 20, 21 können Rohre aufweisen, die aus einer Kupfer-Nickel-Legierung bestehen.
Unterhalb der Konvektionstrommel 5 ist eine Auffangwanne 25 angeordnet, in der Salze und nicht entsalztes Wasser gelangt, das über eine Leitung 26 und eine motorisch angetriebene Salzwasser-Rückführungspumpe 27 entsorgt, zum Beispiel ins Meer zurückgepumpt werden kann.
Bei 28 ist eine Salzwasser-Zuführungspumpe dargestellt, die über eine Leitung 29 mit Salzen belastetes Wasser, zum Beispiel Meerwasser, dem Kondensator 20 zuführt, von dort über eine Leitung 30 in den zweiten Kondensator 21 hineinfördert, so dass eine gewisse Temperatur, zum Beispiel 20° C aufweisendes Meerwasser einen Teil seiner Wärme bereits an die Kondensatoren 20, 21 abgibt. Ein Teil des mit Salzen belasteten Wassers wird über die Leitung 31, zum Beispiel ins Meer, zurückgefördert, während über den Leitungsabschnitt 32 und ein einstellbares Rücklauf-Einstellventil 33 Wasser zur Dosierung der Zerstäubung bzw. Zuführung der Salzwasserrückführung wieder ins Meer oder dergleichen zurückgepumpt wird. Mit 34 ist eine weitere Leitung bezeichnet, die einem Anschluss für die Berieselungs- oder Zerstäubungsvorrichtung zugeordnet ist. Hier ist eine Heizvorrichtung 35 zur Vorwärmung des Zerstäuberwassers angeordnet. Von hier aus fließt das vorbeheizte mit Salzen beladene Wasser, insbesondere Meerwasser, der Berieselungs- oder Zerstäubungsvorrichtung 17 zu. Im Bedarfsfalle kann auch die Heizvorrichtung 35 entfallen, wie es auch möglich ist, die Anzahl der Kondensatoren 20, 21 zu verringern oder wesentlich zu vergrößern, falls dies je nach den Betriebsbedingungen erforderlich oder notwendig sein sollte.
Mit 36 ist eine Kollektorpumpe bezeichnet.
37 bis 41 sind Leitungen zur Energieversorgung.
Die Wirkungsweise der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsform ist folgende:
Die aus der Zeichnung ersichtliche Vorrichtung dient zur Trinkwassergewinnung aus Meerwasser, kann jedoch auch zur Gewinnung von Trinkwasser aus anderen mit Salzen belasteten Wässern dienen. Die aus der Zeichnung ersichtliche Anlage wird ausschließlich durch Solarenergie betrieben, so dass keine Fremdenergie benötigt wird.
Alle Pumpen werden durch die Solarkollektoren 1 gespeiste Batterien, zum Beispiel 3, betrieben. Die Meerwasser-Entsalzungsvorrichtung besteht aus einem geschlossenen und isolierten System mit dem Gehäuse 4, welches durch mindestens ein abnehmbares Seitenteil geöffnet und gewartet werden kann (nicht dargestellt).
Das Meerwasser wird durch die Pumpe 28 angesaugt und durch die Leitung 29 zu dem Kondensator 20 gefördert und dadurch abgekühlt, zum Beispiel auf eine Temperatur von 20° C. Das aus dem Kondensator 20 heraustretende Wasser gelangt über die Leitung 30 zu einem zweiten, in Reihe geschalteten Kondensator 21 und wird durch das über die Heizvorrichtung 35 vorgewärmte Wasser zur Berieselungs- und Zerstäubervorrichtung 17 gedrückt, wobei vorher ein Teil, zum Beispiel vier Fünftel des Meerwassers, einstellbar durch das Rücklauf-Einstellventil 33, zurück, zum Beispiel ins Meer, und zwar über die Leitung 31, gepumpt wird.
Der Restteil, in unserem Beispiel etwa ein Fünftel des Meerwassers, wird durch die Berieselung- oder Zerstäubungsvorrichtung 17 auf die mit einem leicht auswechselbaren, saugfähigem Stoff, zum Beispiel Baumwollstoff, ummantelte und an den Enden praktisch offene, durchströmbare Konvektionstrommel 5 gesprüht oder gespritzt.
Der warme Luftstrom, erzeugt von dem Wärmetauscher 18 und dem Lüfter 8 bewegt sich in Richtung X zu den Kondensatoren 20 und 21, deren Anzahl sich nach der Leistung richtet, was auch für die Anzahl der Lüfter 8 und für den Wärmetauscher 18 gilt. Von der Konvektionstrommel 5 abtropfendes Salzwasser wird in der Auffangwanne 25 gesammelt und dem Meer über die Leitung 26 und die Pumpe 27 zurückgeführt.
Die mit Wasser beladene, feuchte Trägerluft wird an den Kondensatoren 20 und 21 abgekühlt, das Wasser kondensiert und wird in dem Auffangbehälter 22 gesammelt und von hier über die Leitung 24 durch die Pumpe 23 in einen Lagerbehälter abgepumpt.
Die zur Erwärmung benötigte Wärme wird durch die Sonnenkollektoren 1 und/oder 2 erzeugt, die zum Beispiel durch den Wärmetauscher 18 die Systemtemperatur optimieren.
Der motorische Antrieb 9 der Konvektionstrommel 5 sowie des Lüfters 8 erfolgt über die Hohlrohrlagerung, die durch den zum Beispiel als Getriebemotor, insbesondere als Schnecken-Radgetriebemotor 9 ausgebildeten Antrieb angetrieben werden. Alle im System befindlichen Bauteile können aus hochlegiertem Werkzeugstahl hergestellt sein.
Der Vorteil, der sich ständig in zwei Richtungen bewegenden Trägerluft besteht unter anderem dadurch, dass die warme Luft nur gering abgekühlt und das Meerwasser bei wesentlich niedrigeren Temperaturen in Destillat umgewandelt wird.
Der Wirkungsgrad wird also im wesentlichen erhöht bzw. die dafür benötigte Energie gesenkt.
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung eignet sich besonders für die Dritte Welt, aber auch für Bootsfahrer, Frachter, Frachtschiffe, für das Militär und zum Einsatz im Dschungel.
Die in den Schutzansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Neuerung wesentlich sein.

1: Sonnenkollektorvorrichtung
1a: Sonnenkollektorblöcke
1b: Sonnenkollektorblöcke
1e: Sonnenkollektorblöcke
1d: Sonnenkollektorblöcke
2: Photovotaik-Anlage, Modul
3: Batterien
4: Gehäuse
5: Konvektionstrommel
6: Stirnseite
7: Stirnseite
8: Lüfter
9: Antrieb, motorischer
10: Riementrieb
11: Wellenstummel
12: Wellenstummel
13: Lager
14: Lager
15: Riementrieb
16: Trägerelement
17: Berieselungs- und Zerstäubungsvorrichtung
18: Wärmetauscher
19: Leitung
20: Kondensator
21: Kondensator
22: Auffangbehälter
23: Destilatpumpe
24: Leitung
25: Auffangwanne
26: Leitung
27: Salzwasser-Rückführungspumpe
28: Salzwasser-Zuführungspumpe
29: Leitung
30: Leitung
31: Leitung
32: Leitungsabschnitt
33: Rücklauf-Einstellventil
34: Leitung
35: Heizvorrichtung
36: Kollektorpumpe
37: Energieversorgung, Leitung
38: Energieversorgung, Leitung
39: Energieversorgung, Leitung
40: Energieversorgung, Leitung
41: Energieversorgung, Leitung
X: Strömungsrichtung der mit Feuchtigkeit beladenen Trägerluft
Y: Rückstrom der Trägerluft
D: Gesamtdurchmesser des Gehäuses 4
L: Gesamtlänge des Gehäuses 4

Claims

Vorrichtung zur Gewinnung von Süßwasser aus mit Salzen belastetem Wasser, insbesondere aus Meerwasser, mit einem geschlossenen Gehäuse (4), an dessen einer Stirnseite ein durch einen motorischen Antrieb (9) angetriebener Lüfter (8) zum Fördern von durch einen Wärmetauscher (18) erwärmter Trägerluft durch eine an ihren Stirnseiten weitgehend offen ausgebildeten Konvektionstrommel (5) angeordnet ist, wobei die erwärmte Trägerluft bei ihrer Strömung (X) durch und/oder um die Konvektionstrommel (5) mit Feuchtigkeit anreicherbar ist und im Bereich der anderen Stirnseite der Konvektionstrommel (5) auf eine oder mehrere Kondensatoren (20, 21) auftrifft, denen mindestens ein Auffangbehälter (22) für das Kondensat zugeordnet sind, mit Pumpen zum Zuführen und Abfördern der mit Salzen belasteten Wässer, mit einer Sonnenkollektorvorrichtung (1) zum Bereitstellen der benötigten Energie für Heizvorrichtungen, für die Wärmetauscher (18), für die motorischen Antriebe (9), für Batterien (3) oder dergleichen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sonnenkollektorblöcke (1a, 1b, 1c, 1d) zu einer Sonnenkollektorvorrichtung zusammengefasst sind, und dass insbesondere mindestens ein Solarmodul, zum Beispiel (Photovotaikanlage 2) als Stand-by-Vorrichtung (2) ausgebildet ist, mit Batterien zum Speichern von elektrischer Energie.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenkollektorvorrichtung der Stand-by-Sonnenkollektorvorrichtung eine Vorrichtung zum Umwandeln der gesammelten Sonnenenergie in elektrische Energie zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitung (24) zum Ansaugen der mit Salzen belasteten Wässer, insbesondere Meerwasser, eine Salzwasser-Rückführungspumpe (27), eine Leitung (26) sowie eine zu einem oder mehreren Kondensatoren (20, 21) führende Leitung, wenigstens eine motorisch angetriebene Pumpe (28) zugeordnet ist, mit mindestens einem regel- oder steuerbaren Rücklauf-Einstellventil (33), durch das der Zulauf von mit Salzen belastetem Wasser der Konvektionstrommel (5) und einer dieser vorgeschalteten Berieselungs- oder Zerstäubungsvorrichtung (17) steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) geschlossen ausgebildet und wärmeisoliert ist und dass unterhalb der motorisch angetriebenen, um ihre Längsachse drehbare Konvektionstrommel (5) eine Auffangwanne (25) angeordnet ist, die an eine Leitung (26) angeordnet ist, mit der eine Salzwasser-Rückführungspumpe (27) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauftolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer oder mehrere Wärmetauscher (18) einem oder mehreren motorisch angetriebenen Lüftern (8) zugeordnet ist und dass die Wärmetauscher (18) an die Sonnenkollektoren angeschlossen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konvektionstrommel (5) an ihren Enden in Wellenstummeln (11, 12) reibungsarm in Wälzlagern drehbar gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauftolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) einen verschließbaren Deckel zwecks Durchführung von Wartungsarbeiten aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenkollektorvorrichtung (1) eine motorisch angetriebene Kollektorpumpe (36) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauftolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonnenkollektorvorrichtung (1) mit der Stand-by Sonnenkollektorvorrichtung (2) durch eine ggf. auf- und zusteuerbare Leitung (36) oder dergleichen verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der motorische Antrieb (9) für die Konvektionstrommel (5) und/oder für den Lüfter (8) in ihrer Drehzahl steuer- und/oder regelbar ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb sämtlicher motorischer Antriebe für Pumpen (23, 27, 28, 37) sowie der Drehantrieb für die Konvektionstrommel (5) je nach den Betriebsbedingungen, insbesondere der Leistung, in einen Steuer- oder Regelkreis einbezogen ist und dass diese Antriebe durch ein in einem Rechner abgelegtes Programm mit Parametern steuer- bzw. regelbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere solche Vorrichtungen in Reihe und/oder parallel zueinander batteriemäßig zusammengefasst sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung auf einem Chassis fahrbar oder transportabel angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauftolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektoren (1 und/oder 2) auf einem mindestens einseitig abklappbaren Teil der Gesamtvorrichtung angeordnet sind, der zum Zwecke des Transports oder je nach Sonneneinstrahlung in unterschiedliche Winkellagen einstellbar bzw. klappbar und in der jeweils gewünschten Winkellage auch adaptierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konvektionstrommel (5) im Bereich des Lüfters (8) einen geringeren Durchmesser an ihrem dem oder den Kondensatoren (20 bzw. 21) zugekehrten Endabschnitt aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Konvektionstrommel (5) mindestens an ihrer Innenseite, vorzugsweise auch an ihrer äußeren Mantelfläche von dem Lüfter (5) ausgehend sich konisch erweiternd in Richtung auf den oder die Kondensatoren (20, 21) erstreckt.