DE202007013079U1

DE202007013079U1 - Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk

Info

Publication number: DE202007013079U1
Application number: DE202007013079U
Authority: DE
Original assignee: SEIDLER KARL HEINZ
Current assignee: SEIDLER KARL HEINZ
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2017-09-19

Abstract

Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk mit über einen Meerwasserzulauf (3, 3a) befüllte und beheizte Meerwasserverdunstungsbecken (6). Der aus den Meerwasserverdunstungsbecken (6) aufsteigende Wasserdampf wird in Dampfschächten (61) zu den und dann durch die Aufwindkraftwerke (16) und weiter in die Kondensierungsrohre (14) geführt. Das entstandene Kondensat wird über Verbindungsrohre (60) zu den Kondenswassersammelrohren (59) und weiter über das Fallrohr (13) zu den Turbinen (12) geleitet. Die Kondensierungsrohre (14) befinden sich in einem über dem Verdunstungsraum (63) liegendem, separatem, Kühlraum (56) mit die Warmluft ableitenden Lüftungsschächten (65).

Description

Die nachfolgend beschriebene Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk ist eine sehr effektive und leistungsstarke Anlage in allen Bereichen mit sehr hoher Amortisation.
Es wird Süßwasser und Meersalz gewonnen und die Erzeugung elektrischer Energie ist möglich.
Eine schwerwiegende Folge des Klimawandels, der Anstieg der Meere, damit verbunden der Verlust von Land, Wohngebiete und Nutzland, kann mit diesen Meerwasserentsalzungsanlagen, ohne jegliche Zufuhr sonst erforderlicher Brennstoffe, umweltfreundlich verhindert werden.
Der Meerwasserzulauf zu der Meerwasserentsalzungsanlage erfolgt über die Meerwasserzulaufbecken (3, 3a). Das am Ufer des Meeres liegende Meerwasserzulaufbecken (3) reicht direkt in das Meer hinein. Das Meerwasser fließt durch weitere Meerwasserzulaufbecken (3a), welche um das ganze Gebäude der Meerwasserentsalzungsanlage verlaufen, von allen Seiten in die Meerwasservorratsbecken (8), welche sich jeweils unter dem untersten der übereinander angeordneten Meerwasserverdunstungsbecken (6), im Fußboden (10) eingelassen, befinden.
Um zu verhindern, daß Meerestiere und/oder Meerespflanzen bis in die Meerwasservorratsbecken (8) gelangen können, werden zwischen dem Meer und dem am Meer liegendem Meerwasserzulaufbecken (3) und von den Meerwasserzulaufbecken (3, 3a) zu den Meerwasservorratsbecken (8), Rückhaltegitter (2) eingebaut.
Die Steigeleitungen (22) erhalten am Ansaugstutzen im Meerwasservorratsbecken (8) ein großes Rückhaltesieb (62), um eventuel doch noch durch die Rückhaltegitter (2) durchgekommene Meerestiere und/oder Meerespflanzen zurückzuhalten.
Das trichterförmige Rückhaltesieb sollte groß sein. Je größer der Trichter (62), desto geringer ist die Ansaugwirkung des Ansaugstutzens der Steigeleitung (22).
Sämtkiche Rückhaltegitter (2) und die Rückhaltesiebe (62) müssen, für die Wartung, herausnehmbar sein.
Die Meerwasserverdunstungsbecken (6) werden aus den Meerwasservorratsbecken (8) mittels Pumpen (21) über Steigeleitungen (22), die Verteilungsleitungen (23), Durchlaßventil (25) und Auslaßventil (27), befüllt.
Das Durchlaßventil ist ein Sicherheitsventil, sofern das Auslaßventil (27) versagen sollte.
Das Durchlaßventil (25) wird mittels des Schwimmers (26), das Auslaßventil (27) mittels des Schwimmers (35), von dem im Meerwasserverdunstungsbecken (6) ansteigenden Meerwassers, welches die Schwimmer (26 + 35) nach oben drücken, geschlossen.
Das Durchlaßventil (25) wird, im Meerwasservorratsbecken (6), etwas höher eingebaut als das Auslaßventil (27), damit das Durchlaßventil (25) nicht vor oder gleichzeitig mit dem Auslaßventil (27) schließt.
Unter dem Schwimmer (35) wird, sofern erforderlich, in den Boden (33) des Meerwasserverdunstungsbeckens (6) eine Vertiefung eingebaut, damit der Schwimmer (35), wegen der geringen Wasserhöhe (34) im Meerwasserverdunstungsbecken (6), tief genug eintauchen kann und nicht auf dem Boden (33) aufliegt, Gleiches evtl. auch für den Schwimmer (26).
Weitere Sicherheiten zur Vermeidung des Überlaufens des Meerwassers in den Meerwasserverdunstungsbeckens (6) sind akustische (28, 28a) und optische (29, 29a) Signalgeber, sowie Überlauföffnungen (30) mit anschließendem Überlaufrohr, welches in ein Meerwasservorratsbecken mündet.
Je ein akustischer (28) und ein optischer (29) Signalgeber liegen über dem Füllstand (34) bei geschlossenem Auslaßventil (27) und unter dem Füllstand bei geschlossenem Durchlaßventil (25), sodaß die Signale nach dem Nichtschließen des Auslaßventiles (27) und vor dem Schließen des Durchlaßventiles (25) gegeben werden und das Wartungspersonal eingreifen kann.
Der akustische (28a) und optische (29a) Signalgeber liegt über dem Füllstand bei geschlossenem Durchlaßventil (25).
Beide geben Alarm, wenn auch das Durchlaßventil (25) ausfällt. Wenn alle Signalgeber (28, 29 u. 28a, 29a) ausfallen, oder durch spätes Eingreifen des Wartungspersonals das Meerwasser in den Meerwasserverdunstungsbecken (6) weiter ansteigt, nehmen die eingebauten Überlauföffnungen (30) das überlaufende Meerwasser auf und es wird über Überlaufrohre wieder in ein Meerwasservorratsbecken (8) geleitet.
Somit ist endgültig ein Überlaufen des Meewassers in den Meerwassersverdunstungsbecken (6) verhindert und unmöglich.
Die Erzeugung der Solarwärme für die Verdunstung des Meerwassers in den Meerwasserverdunstungsbecken (6) wird in manuell hergestellten Solarflächen (4) vorgenommen. Fabrikmäßig hergestellte Solarkollektoren sind viel zu teuer.
Die selbst hergestellten Solaranlagen haben einen sehr hohen Wirkungsgrad und folgenden Aufbau:
In einem beliebig langem Kasten (4+5) als Heizraum (51), an den Seiten und am Bodengut isoliert, werden die Heizkörper aus Rohren oder einem Flachkörper mit gewellter Oberfläche (46), um die Wärmeaufnahmefläche zu vergrößern, eingebaut.
Alternative:
Fertige Kollektorn oder Hohlspiegel.
Die die Solarwärme aufnehmenden Heizkörper, der Vorlauf (49) und der Rücklauf (50) 4 oder nur der Vorlauf (49) 5, sollte für die die Wärme aufnehmende Oberfläche (Solarfläche) ein gut wärmeleitendes Material verwendet werden. Für den Boden und den Rücklauf (50) 5 könnte korrosionsfreies Aluminium verwendet werden.
Im Heizraum (51) werden der Vorlauf (49) und der Rücklauf (50) des Heizmediums nebeneinander 4, oder untereinander 5, eingebaut. Der HeizrAUM (51) wird oben mit mindestens einer Dickglasscheibe oder einer Thermoglasscheibe, besser mit zwei, 5 oder sogar drei 4, Dickglasscheiben (43) von 5 mm Dicke, übereinander verschlossen. Mehr Glasscheiben bringen mehr Wärme. Zwischen den Dickglasscheiben (43) werden, auf den Außenkanten der Glasscheiben (43), Abstandhalter (44) von ca. 10 mm Dicke verlegt, sodaß der Hohlraum zwischen den Dickglasscheiben (43) auf allen Seiten vollkommen geschlossen ist. Hierbei befindet sich Luft zwischen den Dickglasscheiben (43), die eine Wärmeleitfähigkeit hat. Isolierglasscheiben (Thermoglascheiben) haben weniger Temperaturleitfähigkeit und sind teuer.
Von großem Vorteil ist eine gesteuerte Anlage, mit der die Glasscheiben (43) (Solarflächen) und somit die Kästen mit den Heizräumen (51) immer rechtwinklig zur Sonne ausgerichtet sind, somit höchstmögliche Ausnutzung der Sonnenenergie. Die erforderliche Mechanik, gleich welcher Art, beispielsweise mit hydraulischen oder pneumatische Telskopen (54), könnten von Computern gesteuert werden.
Die Solarflächen (4) werden auf dem Dach des Gebäudes installiert (2). Sofern diese für die gesamte Anzahl der Meerwasserverdunstungsbecken (6) nicht ausreichen, werden außerhalb des Gebäudes (1+ 2) weitere Solarflächen (4) vorgesehen. Je größer die Gesamtfläche der Solaranlage ist, wird das zu verdampfende Meerwasser in den Meerwasserverdunstungsbecken (6) schneller und höher erhitzt und somit wird auch mehr Meerwasser verdunstet. Die Menge an Süßwasser, Salz und erzeugter Energie steigt und somit auch die Amortisation. Sofern Solarflächen (4) auf dem Dach und außerhalb des Gebäudes installiert werden, sollte, um die Wege des Heizmediums so kurz wie möglich zu halten, die Solarflächen (4) vom Dach für den inneren Raum und die Solarflächen (4) der Außenanlage für den äußeren Raum des Gebäudes verwendet werden.
Werden mehrere Vorlaufflächen (49) in ein größeres Rohr, welches in das Gebäude führt zusammengeführt, ist der Wärmeverlust des Heizmediums auf dem Transportweg zu den Meerwasserverdunstungsbecken (6), äußerst gering.
In den Steigeleitungen (39) wird der Vorlauf des Heizmediums zu den einzelnen Meerwasserverdunstungsbecken (6) geleitet.
Der Wärmetauscher (31, 32) kann im (31) und/oder unter (32) den Meerwasserverdunstungsbecken (6) eingebaut werden. Das zu verdunstende Meerwasser in den Meerwasserverdunstungsbecken (6) sollte maximal einen Füllstand (34) von 20 mm haben. Je weniger Meerwasser zu erwärmen ist, desto schneller Wird das Meerwasser vom Heizmedium im Wärmetauscher (31 und/oder 32), optimal wären beide Wärmetauscher (31 + 32), auf die höchstmögliche Temperatur aufgeheizt. Sollte nur ein Wärmetauscher (31 oder 32) verwendet werden, so ist der Wärmetauscher (31) der Bessere, da dieser sich im Meerwasser befindet und somit die Wärme des Heizmediums auf allen Seiten an das Meerwasser abgibt und eine direkte und eine schnelle, optimale Ausnutzung der Heizwärme des Heizmediums gegeben ist.
Bei Verwendung von Rohren mit geringen Abständen voneinander oder einem beidseitig gewelltem Flachkörper als Wärmetauscher (31), ist die größtmögliche Abgabe der Heizwärme des Heizmediuums an das Meewasser erreicht. Bei Verwendung des Wärmetauschers (32) sollte der Boden des Wärmetauschers (32) gut isoliert sein, damit die Heizwärme des Heizmediums nur an den Boden (33) des Meerwasserverdunstungsbeckens (6) und somit an das Meerwasser abgeben wird.
Das abgekühlte Heizmedium wird über das Rücklaufrohr (41), welches zur Abgabe der Restwärme an das Meerwasser in den Meerwasservorratsbecken (8) durch diese geführt wird, wieder zu den Heizräumen (51) der Solaranlage geleitet
Um einen möglichen Druckanstieg im gesamten Rohrsystem der Solaranlage durch die Erwärmung und somit Ausdehnung des Heizmediums zu vermeiden, werden an den oberen Enden der Vorlaufleitungen (39) Ausdehnungsgefäße (40) und zur zusätzlichen Sicherheit auch noch Überdruckventile (57) eingebaut.
Durch hohe Fließgeschwindigkeiten des Heizmediums im Rohrsystem, vor allem im Wärmetauscher (31, 32), ist die Wärmeabgabe an das Meerwasser in den Meerwasserverdunstungsbecken (6) höher, da das Heizmedium weniger abkühlt. Dafür müssen leistungsstarke Pumpen (21) eingebaut werden.
Um in allen Wärmetauschern (31, 32) die gleich Durchflußmenge des Heizmediums zu erreichen, sollten auch in den Verteilerrohren (23), welche von den Vorlaufleitungen (39) zu den Wärmetauschern (31, 32) führen, jeweils Pumpen (21) vorgesehen werden.
Als Heizmedium kann einfach Wasser verwendet werden. In einem eigenen, sehr primitiven Versuch, habe ich ganz hervorragende Ergebnisse erziehlt. Wasser hat den Vorteil, wenn durch eine Undichtigkeit im Wärmetauscher (31, 32) Heizmedium austritt, daß das zu verdunstende Meerwasser im Meerwasserverdunstungsbecken (6) und somit das Meersalz, je nach Heizmedium, nicht verschmutzt wird. Außerdem ist es viel preiswerter.
Alternative:
Es können auch sämtliche geeigneten Flüssigkeiten verwendet werden. Zum Beispiel Pflanzenöl (in allen warmen Ländern zu haben), Glycerin und spezielle Solarheizflüssigkeiten.
Pflanzenöle dürften auch in das zu verdunstende Meerwasser gelangen.
Der durch Verdunstung des Meerwassers in den Meerwasserverdunstungsbecken (6) entstandene Wasserdampf wird durch Dampfschächte (61) zu den Aufwindkraftwerken (16) geführt. In dem Luftschacht des Aufwindkraftwerkes (16) befinden sich ein oder, mehrere Rotoren (18), die mit einem Generator gekoppelt sind. Auch in den Dampfschächten (61) kann Strom mit einem Generatortor mittels Rotor (s. Anlage) oder Schaufelrad gewonnen werden.
Alternative:
Der Wasserdampf steigt, statt in Dampfschächten (61), frei im Verdunstungsraum (63) zu den Aufwindkraftwerken (16) auf. Dann werden, zur Sicherheit, Überdruckklappen (20) in die Decke (19) eingesetzt, die einen eventuellen, sich im Verdunstungsrau (63) aubauenden, Dampfdruck in den Kühlrau (56) ableiten.
Nach dem Durchzug durch die Aufwindkraftwerke (16) gelangt der Wasserdampf in die Kondensierungsrohre (14), welche sich im Kühlraum (56) befinden. Die Kondensierungsrohre (14) erhalten, als Sicherheit gegen eine eventuell sich aufbauenden Dampfdruck, Überdruckventile (58). Der Kühlraum (56) ist ein durch die Decke (19) abgeschlossener Raum zum Verdunstungsraum (63).
Die Kondensierungsrohre (14) können im Kühlraum (56) nebeneinander und untereinander eingebaut werden. In der Decke des Kühlraumes (56) werden Lüftungsschächte (64) vorgesehen, damit die Warmluft, von den Kondensierungsrohren (14), abziehen kann. Das sich in den Kondensirungsrohren (14) bildende Kondenswasser läuft durch die Verbindungsrohre (60) in die unter der Decke (19) sich im Verdunstungsraum (63) befindenden Kondenswassersammelrohre (59) welche zu den Fallrohren (13) führen, die das Kondenswasser zu den Turbinen (12), für die Stromerzeugung, leiten. Von Vorteil sind Turbinen, die auf unterschiedlich anfallende Wassermengen mit sich selbstätig verstellenden Schaufeln reagieren.
In den Kondensierungsrohren (14) können Rotoren für Generatorantrieb (s. Anlage) für die Stromerzeugung installiert werden.
In den Kondenswassersammelrohren (59), sowie in den Kondenswasserrohren (15) können Generatorantriebe mittels Schaufelrad (s. Anlage) vorgesehen werden. Ebenso in die Fallrohre (13), sofern diese nicht die Stromerzeugung der Turbinen (12) beeinträchtigen.
Das noch warme Kondenswasser, nach dem Durchlauf durch die Turbinen (12), in den Kondenswasserrohren (15) durch die Meerwasservorratsbecken (8) zum Vorheizen des Meerwasser leiten.
Alternative:
Der im Meerwasserverdunstungsbecken (6) erzeugte Wasserdampf kann statt zur Stromerzeugung, in den Dampfschächten (61) zu den und durch die Kondenswasserrohre (15) geführt, zur Vorwärmung des Meerwassers in den Meerwasservorratsbecken (8) verwendet werden. Die Kondensierung ginge auch schneller als in den Kondensierungsrohren (14).
Zu Überdenken wäre, wo liegt der höhere Nutzen. Die Stromgewinnung mit den Aufwindkraftwerken (16) und den Turbinen (12), sowie der Kühlraum (56) und alle erforderlichen Rohre, würden entfallen. Der für die Betreibung der Anlage erforderliche Strom müßte zugeführt werden.
Damit die in die Meerwasservorratsbecken (8) zugeführte Restwärme zum Vorheizen des Meerwassers im Meerwasservorratsbecken (8) verbleibt, sollten diese isoliert und mit einer Abdeckung versehen werden.
Alternative:
Die Meerwasservorratsbecken (8) direkt aus einem, die Wärme nicht leitendem, Material erstellen.
Eventuell sollten sogar Solarflächen (4) nur für die Vorheizung des Meerwassers in den Meerwasservorratsbecken (8), angelegt werden. Je höher die Temperatur des Meerwassers in den Meerwasservorratsbecken (8) ist, desto mehr Meerwasser kann in den Meer wasserverdunstungsbecken (6) verdunstet werden, da die zu erreichbare höchstmögliche Wassertemperatur schneller erreicht wird.
Die Menge an Süßwasser, bei Stromerzeugung auch an Strom, steigt.
Die Gesamtanlage hat eine höhere Amortisation.
Sofern von der Anlage erzeugter Strom für den erforderlichen Eigenbedarf nicht verbraucht wird, wird dieser zum Auheizen des des Heizmediums, über Heizstäbe im Vorlauf (39), bis zu einer gewünschten Vorlauftemperatur, verwendet. Ist die gewünschte Temperatur im Vorlauf (39) des Heizmediums erreicht, wird der freie Strom zum Vorheizen des Meerwassers in den Steigeleitungen (22) verwendet.
Soll die Anlage immer laufen oder morgens schneller angefahren werden, muß Strom zum Aufheizen des Meerwassers in den Meerwasserverdunstungsbecken (6) zugeführt werden. Die Heizung sollte, wegen der besseren Wärmeübertragung, direkt im Meerwasser liegen. Die Pumpen (21) für den Transport des Heizmediums werden erst eingeschaltet, soferndas Heizmedium in den Solaranlagen (4) eine vorher bestimmte Temperatur erreicht hat. Dann wird der Strom für die Beheizung des Meerwassers in den Meerwasserverdunstungsbecken (6) ausgeschaltet.
Sofern Strom mit Turbinen (12) erzeugt wird, ist es von Vorteil, wenn das Gebäude mit der gesamten Anlage in die Höhe statt in Breite hergestellt wird. Also mehr Meerwasserverdunstungsbecken (6) übereinander als nebeneinander. Dann wird bei gleicher Menge anfallenden Kondenswassers, durch die größere Fallhöhe, mehr Strom in der Turbine erzeugt.
Alternative:
Das Gebäude mit der gesamten Anlage statt in die Höhe, in die Tiefe (in die Erde) bauen.
Das Meerwasser brauchte nicht zu den Meerwasserverdunstungsbecken (6) hochgepumpt werden, sondern würde aus einem Vorheizbecken in die Meerwasserverdunstungsbecken (6) fließen. Dadurch würde der Strom für die Pumpen (21), zur Befüllung der Meerwasserverdunstungsbecken (6) nicht benötigt werden.
Überschüssiger Strom könnte zum Vorheizen des Meerwassers in den Steigeleitungen (22) zu den Meerwasserverdunstungsbecken (6) oder für den Vorlauf des Heizmediums verwendet werden.
Auch die Stromerzeugung wäre möglich.
Das Kondenswasser und der Rücklauf (41) des Heizmediums werden, zur Abgabe der Restwärme an das Meerwasser, durch das Vorheizbecken geführt.
Diese Anlage sollte mehr in die Breite als in die Tiefe erstellt werden. Umaus dem Bereich des direkten Grundwassers zu kommen, ist es empfehlenswert die Anlage etwas weiter vom Meer entfernt zu errichten. Der Meerwasserzulauf erfolgt über einen Kanal oder Rohre.
Nur Kraftwerk:
Als reines Kraftwerk ist es von großem Vorteil, das Verdunstungsgebäude so hoch wie möglich herzustellen. Je größer die Fallhöhe des Kondenswassers auf die Turbinen, je mehr Strom wird mit den Turbinen erzeugt. Die Anlage wird einmalig mit Wasser befüllt. nachgefüllt werden muß nur verlorengegangenes Wasser. Es werden sämtlich Möglichkeiten der Stromerzeugung genutzt. Das aus den Turbinen (12) kommemnde Wasser wird direkt wieder in die Verdunstungbecken (6) geleitet. Durch die noch hohe Eigentemperatur verdunstet es wieder sehr schnell. Es wäre möglich, diese Anlage auch im Landesinnern zu erstellen.

Die durch Verdunsten des Meerwassers in den Meerwasserverdunstungsbecken (6) entstehende gesättigte Lösung wird über das Ablaufrohr (37) durch Öffnen des Absperrvetiles (38) abgelassen, in ein separates Salzbecken geführt und mit Restwärme des Rücklaufes (41) des Heizmediums und/oder des Kondenswassers nach dem Durchlauf durch die Turbinen (12) und/oder mit überschüsslgen Dampf aus den Dampfschächten (61) bis zur endgültigen Salzgewinnung eingetrocknet. Der entstehende Wasserdampf könnte gekühlt und das Kondenswasser gesammelt werden.

		Fig.
1	Ufer	1
2	Rückhaltegitter	1
3	Zuflußbecken	1,2
3a	Zuflußbecken	1,2
4	Solarfläche	1,2,4,5
5	Mast	1,2
6	Meerwasserverdunstungsbecken	1,2,3
7	Außenwand	1,2
8	Meerwasservorratsbecken	1,2
9	Betriebsgang	1,2
10	Fußboden	1,2
11	Meerwasserspiegel	2
12	Turbine	2
13	Fallrohr	2
14	Kondensierungsrohr	2
15	Kondenswasserrohr	2
16	Aufwindkraftwerk	2
17	Achse für 18	2
18	Rotor	2
19	Decke	2
20	Überdruckklappe	2
21	Pumpe	2,3
22	Steigeleitung	1,2
23	Verteilungsleitung	3
24	Abzweig	3
25	Durchlaßventil	3
26	Schwimmer von 25	3
27	Auslaßventil	3
28	Signalgeber akustisch	3
28a	Signalgeber akustisch	3
29	Signalgeber optisch	3
29a	Signalgeber optisch	3
30	Überlauföffnung	3
31	Wärmetauscher	3
32	Wärmetauscher	3
33	Boden von 6	3
34	Füllstand in 6	3
35	Schwimmer von 27	3
36	Tauchbecken für 35	3
37	Salzsoleablauf rohr	3
38	Absperrventil	3
39	Vorlauf für Heizmedium	3
40	Ausdehnungsgefäß	3
41	Rücklauf für Heizmedium	3
42	Isolierung für 32	3
43	Dickglas	4,5
44	Abstandhalter	4,5
45	Hohlraum	4,5
46	Solarfläche	4,5
47	Raum für Heiz medium	4,5
48	Isolierung	4,5
49	Vorlauf Solar heizung	4,5
50	Rücklauf Solar heizung	4,5
51	Heizraum	4,5
52	Wand von 51	4,5
53	Boden von 51	4,5
54	Teleskop	4,5
55	Achse von 54	4,5
56	Kühlraum	2
57	Überdruckventil für 40	3
58	Überdruckventil für 14	3 2
59	Kondenswassersammelrohr	2
60	Verbindungsrohr	2
61	Dampfschacht	2
62	Rückhaltesieb	2,6
63	Verdunstungsraum	2
64	Lüftungsschacht	2

Claims

Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk mit über einen Meerwasserzulauf (3, 3a) befüllte und beheizte Meerwasserverdunstungsbecken (6). Der aus den Meerwasserverdunstungsbecken (6) aufsteigende Wasserdampf wird in Dampfschächten (61) zu den und dann durch die Aufwindkraftwerke (16) und weiter in die Kondensierungsrohre (14) geführt. Das entstandene Kondensat wird über Verbindungsrohre (60) zu den Kondenswassersammelrohren (59) und weiter über das Fallrohr (13) zu den Turbinen (12) geleitet. Die Kondensierungsrohre (14) befinden sich in einem über dem Verdunstungsraum (63) liegendem, separatem, Kühlraum (56) mit die Warmluft ableitenden Lüftungsschächten (65).
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meerwasserzulaufbecken (3) indirekt in das Meer hineinreicht. Die anschließenden Meerwasserzulaufbecken (3a) verlaufen um das ganze Gebäude der Meerwasserentlalzungsanlage. Von den Meerwasserzulaufbecken (3, 3a) gehen die Meerwasservorratsbecken (8) ab, die unter untersten Meerwasserverdunstungsbecken (6) im Fußboden (10) eingelassen sind.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach Anspruch 1 + 2, dadurch gekennzeichnet, daß, zur Verhinderung des Eindringens von Meerestieren und/oder Merrespflanzen in die Meerwasserverdunstungsanlage, Rückhaltegitter (2) zwischen dem Meer und dem Meerwasserzulaufbecken (3), sowie zwischen den Meerwasserzulaufbecken (3 + 3a) und den Meerwasservorrats- (8) sowie ein trichterförmiges Rückhaltesieb (62) am Ansaugstutzen der Steigeleitungen (22) im Meerwasservorratsbecken (8), vorhanden sind. Die Rückhaltegitter (2) und die Rückhaltesiebe (62) müssen, für die Wartung, herausnehmbar sein
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meerwasserverdustungsbecken (6) aus den Meerwasservorratsbecken (8) mittels Pumpen (21) über die Steigeleitungen (22), Verteilungsleitungen (23), Durchlaßventil (25) und Auslaßventil (27) befüllt werden. Das Durchlaßventil (25) liegt höher als das Auslaßventil (27).
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstand (34) im Meerwasserverdunstungsbecken (6) nur ca. 20 mm beträgt. Dicht über diesem Füllstand (34) werden ein optischer (29) und/oder ein akustisches (28) Sicherheitssignal, über dem Füllstand des geschlossenen Durchlaßventiles (25) werden ein optisches (29a) und/oder ein akustisches (28a) Sicherheitssignal vorgesehen. Außerdem werden Überlauföffnungen (30) mit anschließenden Überlaufrohren, die in die Meerwasservorratsbecken führen, eingebaut.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, für die solare Heizunganlage, in einem isoliertem (48) Heizraum (51) eine Heizfläche aus Rohren oder einem Heizkörper (46) mit gewellter Oberfläche das Heizmedium, im vorgesehenen Raum (47), erhitzt wird. Die Heizflächeaus Rohren oder der Heizkörper (46) mit bestehen aus einem die Wärme gut leitendem Material. Das Heizmedium wird über das Vorlaufrohr (39) zu den Wärmetauschern (31 und/oder 32) geführt. Das Rücklaufrohr (41) wird durch das Meerwasservorratsbecken (8) und weiter zu den Solarflächen (4) geführt. Das Heizmedium wird mittels Pumpen (21) im Heizkreislauf befördert,
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den Ansprüchen 1 + 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Abdeckung des Heizraumes (51) mindestens aus einer Dickglasscheibe (43) oder einer Thermoglasscheibe besteht oder mehrere Dickglasscheiben (43) oder Thermoglasscheiben übereinander angeordnet sind. Jeweils mit einem Abstand voneinander. Alternative: Statt der Solarflächen (4) fertige Kollektoren oder Hohlspiegel.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den Ansprüchen 1, 6 + 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorlauf (49) und der Rücklauf (50) des Heizmediums im Heizraum (51) entweder nebeneinander/4) oder untereinander (5) angeordnet sind.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den Ansprüchen 1, 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Solarfläche (43) vorteilhafterweise über eine gesteuerte Anlage immer rechtwinklig zur Sonner ausgerichtet ist. Diese Steuerung kann mittels Teleskopen (54) über eine Computeranlage vorgenommen werden.
Soalre Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den Ansprüchen 1, 6-9, dadurch gekennzeichnet, daß, bei größeren Anlagen, Solarflächen (4) auf dem Dach des Gebäudes und neben dem Gebäude (1 + 2) erstellt werden.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß vorteilhafterweise aus mehreren Heizräumen (51) die Vorläufe (49) der Heizkörper (46) in ein größeres Rohr, welches in das Gebäude führt, zusammengeleitet werden.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den ansprüchen 1 + 6, dadurch gekennzeichnet, daß für den Wärmetauscher (31) Rohre oder ein Flächenkörper mit beidseitig gewellter Oberfläche verwendet wird.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den höchsten Punkten der Vorläufe (39) Ausdehnungsgefäße (40) und Überdruckventile (57) installiert werden.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den Ansprüchen 6 + 12, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Meerwasserverdunstungsbecken (6) erzeugte Wasserdampf durch Dampfschächte (61) Alternative: Statt in Dampfschächten (61), den Wasserdampf frei im Verdunstungsraum (63) zu den Aufwindkraftwerken (16), aufsteigen lassen. Dann werden Überdruckklappen (20) in die Decke (19) eingebaut. zu den Aufwindkraftwerken (16) geführt wird. Im Luftschacht des Aufwindkraftwerkes (16) befinden sich ein oder mehrere Rotoren (18), die mit einem Generator gekoppelt sind. Bei größeren Anlagen werden mehrere Aufwindkraftwerke (16) vorgesehen. Alternative: Den Wasserdampf, statt zu den Aufwindkraftwerken (16) zu den Kondenswasserrohren (15) in den Meerwasservorratsbecken (8) leiten, um das Meerwasser vorzuheizen.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensierungsrohre (14) sich in einem gekühltem und zum Verdunstungsraum (63), durch die Decke (19) abgeschlossenen, Kühlraum (56) mit den Lüftungsschächten (64) befinden. In den Kondensierungsrohren (14) werden Überdruckventile (58) vorgesehen. Die Verbindungsrohre (60) verbinden die Kondensierungsrohre (14) mit den unter der Decke (19) im Verdunstungsraum (63) liegenden Kondenswassersammelrohren (59). Das Kondenswasser wird weiter, durch die Fallrohre (13), zu den Turbinen (12) geleitet.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den Ansprüchen 14 + 15, dadurch gekennzeichnet, daß in die Kondensierungsrohre (14) und in die Dampfschächte (61) der Generatorantrieb mittels Schaufelrad oder Rotor, in die Kondenswassersammelrohre (59) und in die Kondenswasserrohre (15) der Generatorantrieb mittels Schaufelrad (s. Anlage) eingebaut werden können. Im Fallrohr (13) ist der Einbau von Generatorantrieben mittels Schaufelrad (s. Anlage) möglich, sofern die Leistung der Turbinen nicht beeinträchtigt wird.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den Ansprüchen 2 + 6, dadurch gekennzeichnet, daß das noch warme Kondenswasser, nach dem Durchlauf durch die Turbinen (12), sowie der Rücklauf (41) des Heizmediums, durch die Kondenswasserrohre (15) in den Meerwasservorratsbecken (8), zur Abgabe der Restwärme andas Meerwasser, zugeführt werden.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Meerwasservorratsbecken (8) gegen Wärmeverlust isoliert und mit einer Abdeckung versehen werden.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß erzeugter und nicht weiter benötigter Strom zum weiteren Aufheizen des Heizmediums im Vorlauf (39) verwendet wird. Hat das Heizmedium die gewünschte Temperatur erreicht, wird der Strom zum Vorheizen des Meerwassers in den Steigeleitungen (22) verwendet.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den vorgenannten Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß, sofern die Anlage immer laufen oder morgens schneller angefahren werden soll, Strom zu Wärmetauschern aus Elektroheizstäben oder Elektroheizplatten zugeführt werden muß, die wegen der besseren Wärmeabgabe, im Meerwasser der Meerwasserverdunstungsbecken (6), so wie die Wärmetauscher (31), liegen sollten. Die Pumpen für das Heizmedium werden erst eingeschaltet, sofern das Heizmedium im Vorlauf (49) der Solaranlage (4) eine eingestellte Temperatur erreicht hat. Der zugeführte Strom, für den zusätzlichen Wärmetauscher in den Meerwasserverdunstungsbecken (6), wird dann ausgeschaltet.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, sofern Strom mit Turbinen (12) erzeugt wird, das Gebäude mehr in Höhe als in die Breite erstellt wird. Je höher der Fall des Kondenswassers auf die Turbinen (12) ist, desto mehr Strom wird mit der gleichen Wassermenge erzeugt.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach den Ansprüchen 1, 21 + 22, dadurch gekennzeichnet, daß, alternativ zu einer hohen Bauweise des Verdunstungsgebäudes, der Bau in die Tiefe (in die Erde) erstellt wird. Das Meerwasser brauchte nicht in die Meerwasserverdunstungsbecken (6) gepumpt werden. Überschüssigen Strom zum weiteren Aufheizen des Heizmediums und dann, sofern die gewünschte Temperatur des Heizmediums erreicht ist, den Strom zum Vorheizen des Meerwassers in den Meerwasservorratsbecken verwenden. Die Stromerzeugung wäre mit allen Varianten möglich. Wird die Anlage, wegen des Grundwassers, tiefer im Land erstellt, erfolgt der Meerwasserzufluß über einen Kanal oder Rohre.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondenswasser aus den Kondenswassersammelrohren (59), nach dem Durchlauf durch die Turbinen (12), sowie der Rücklauf (41) des Heizmediums zum Vorheizen des Meewassers in den Meerwasservorratsbecken (8), durch die Kondenswasserrohre (15) geführt wird.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Verdunstungsanlage nur als reines Kraftwerk genutzt wird. Das Gebäude sollte dann, wegen der größeren Fallhöhe des Kondenswassers auf die Turbinen (12) und damit höheren Stromerzeugung, von einer hohen Bauweise sein. Es wird mit Aufwindkraftwerken, Turbinen und mit Generatorantrieb mittels Rotoren und Schaufelrad in allen möglichen Rohren und Schächten, Strom erzeugt. Da diese Anlage vom zulaufenden Wasser unabhängig ist, das Wasser wird immer wieder verdunstet und kondensiert, kann diese Anlage auch im tiefen Land arbeiten. Das Wasser wird nach dem Durchlauf durch die Turbinen (12) sofort wieder in die Meewasserverdunstungsbecken (6) geleitet. Da das Wasser zu diesem Zeitpunkt noch sehr warm ist, wird dasselbe auch wieder schnell verdunstet und der Kreislauf beginnt neu. Diese Anlage wird nur einmal mit Wasser befüllt und nur bei Bedarf nachgefüllt.
Solare Meerwasserentsalzungsanlage mit Kraftwerk, nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für Salzgewinnung die gesättigte Lösung aus den Meerwasserverdunstungsbecken (6) durch das Ablaufrohr (37) durch Öffnen des Absperrventiles (38) abgelassen, in ein separates Salzbecken geführt und mit Restwärme des Rücklaufes (41) des Heizmediums und/oder des Kondenswassers nach dem Durchlauf durch die Turbinen (12) und/oder mit überschüssigem Dampf aus den Dampfschächten (61) bis zur endgültigen Salzgewinnung eingetrocknet wird. Der entstehende Wasserdampf kann gekühlt und das Kondenswasser gesammelt werden.