DE202007018537U1 - Anlage zur Wasserreinigung - Google Patents
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Abstract
Wasserreinigungsanlage
mit wenigstens einem Sonnenkollektor (1), der einen Verdampfer (2) betreibt
und einem mit dem Verdampfer (2) verbundenen Kondensator (5) für
das verdampfte, gereinigte Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass
der Sonnenkollektor (1) einen Absorber (7) für die Sonnenstrahlung,
der in einem sich von unten nach oben erstreckenden transparenten
Gehäuse (8) eingeschlossen ist und ein mit dem Absorber
(7) wärmeleitend verbundenes, sich in Gehäuselängsrichtung
erstreckendes Metallrohr (9) aufweist, das mit einer Flüssigkeit
gefüllt und dessen oben aus dem Gehäuse (8) ragendes
Ende mit einem Kondensatorkopf (11) zur Kondensation der in dem
Metallrohr (9) verdampften Flüssigkeit versehen ist, wobei
der Verdampfer (2) ein Gefäß (13) mit dem zu reinigenden
Wasser (15) aufweist, in das der Kondensatorkopf (11) des Sonnenkollektors
(1) ragt, um das zu reinigende Wasser (15) in dem Verdampfergefäß (13)
durch Erwärmung auf Siedetemperatur zu verdampfen.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Wasserreinigungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere zum Entsalzen von Meer- oder Brackwasser, aber auch zur Abwasserreinigung.
- Neben der umgekehrten Osmose gehören Destillationsverfahren, bei denen das Wasser verdampft und anschließend kondensiert wird, zu den wichtigsten Verfahren zur Meerwasserentsalzung. Auch wird dazu die Sonnenstrahlung verwendet (vgl. beispielsweise
US 4,329,204 und6,821,395 B1 ). Die bekannten Anlagen zur Meerwasserdestillation unter Nutzung der Sonnenstrahlung besitzen jedoch nur eine geringe Leistung, die meist nur wenige Liter Süßwasser täglich beträgt. - Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage und ein Verfahren zur Wasserreinigung hoher Leistung und geringen Baukosten zur Verfügung zu stellen.
- Dies wird erfindungsgemäß mit der Wasserreinigungsanlage nach dem Anspruch 1 erreicht. In den Ansprüchen 2 bis 12 sind bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Wasserreinigungsanlage angegeben.
- Bei der erfindungsgemäßen Anlage wird ein Sonnenkollektor verwendet, der einen Absorber für die Sonnenstrahlung aufweist, der in einem sich von unten nach oben erstreckenden transparenten, also für Sonnenstrahlung durchlässigen Gehäuse, insbesondere ein Gehäuse aus Glas, eingeschlossen ist. Der Absorber, der z. B. aus einem Kupferblech oder aus einer die Sonnenstrahlung absorbierenden Beschichtung in einem Gehäuse besteht, ist mit einem Metallrohr wärmeleitend verbunden, das sich in dem Gehäuse in Gehäuselängsrichtung erstreckt. Der Absorber und das Metallrohr sind vorzugsweise gasdicht in dem Gehäuse eingeschlossen, um eine Wärmekonvektion mit der Umgebungsluft auszuschließen.
- Das Metallrohr ist mit einer Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, zum Teil gefüllt. An seinem oberen Ende, das aus dem Gehäuse ragt, ist das Metallrohr mit einem Kondensatorkopf versehen, der einen mit dem Metallrohr kommunizierenden Hohlraum aufweist. In diesem Hohlraum wird der Wasserdampf kondensiert, der durch Verdampfen des Wassers in dem Metallrohr aufgrund der Wärme erzeugt wird, die der die Sonnenstrahlung absorbierende Absorber dem Metallrohr zuführt.
- Der Absorber kann z. B. durch ein Kupferblech oder z. B. eine die Sonnenstrahlung absorbierende Beschichtung aus Metall oder Metallkeramik im Gehäuseinneren gebildet sein. Zur Wärmeisolierung des Absorbers und des Metallrohrs gegenüber der Umgebung, ist das Gehäuse vorzugsweise evakuiert. Das Metallrohr, einschließlich des Kondensatorkopfes kann z. B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen.
- Derartige Sonnenkollektoren mit einer evakuierten Glas- oder Doppelglasröhre als Gehäuse werden auch als Vakuumröhrenkollektoren bezeichnet und in der Gebäudetechnik zur Brauchwassererwärmung und zur Heizungsunterstützung eingesetzt (vgl. Prospekt der Firma RZ Solartechnik, Friedrich-von-reck-Straße 20, 89420 Höchstedt, Deutschland). Dabei wird die Wärme des Kondensatorkopfes an eine Wärmeträgerflüssigkeit abgegeben, die einen Wärmetauscher zugeführt wird.
- Es wurde festgestellt, dass die Kondensation des aufgrund der Sonneneinstrahlung verdampften Wassers in dem Kondensatorkopf, bei der die Verdampfungswärme freigesetzt wird, zu einer Erwärmung des Kondensatorkopfes von bis zum 200°C führen kann. Erfindungsgemäß wird diese hohe Temperatur des Kondensatorkopfes zur Destillation des zu reinigenden Wassers in dem Verdampfer genutzt. Dazu ist das Verdampfergefäß mit einer nach innen ragenden Aufnahme versehen, in die der Kondensatorkopf des Sonnenkollektors zur Wärmeübertragung an das Wasser in dem Verdampfer steckbar ist.
- Damit wird erfindungsgemäß ein an sich handelsüblicher Sonnenkollektor verwendet, sodass die Baukosten der erfindungsgemäßen Wasserreinigungsanlage gering gehalten werden können.
- Zugleich weist die erfindungsgemäße Anlage eine außerordentlich hohe Leistung auf. Denn im Gegensatz zu anderen Destillationsanlagen unter Verwendung der Sonnenstrahlung, die nur zu einer Verdunstung des Wassers führen, wird erfindungsgemäß das Wasser in dem Verdampfer auf Siedetemperatur erwärmt, sodass dem Kondensator der Anlage erfindungsgemäß erhebliche Dampf- und damit Wassermengen zugeführt werden.
- Die Aufnahme in dem Verdampfergehäuse, in das der Kondensatorkopf an dem Sonnenkollektor gesteckt wird, kann zum Beispiel hülsenförmig ausgebildet sein. Um durch eine flächige Anlage des Kondensatorkopfes an der Einsteckaufnahme eine hohe Wärmeleitung zu erzielen, ist der Innenquerschnitt der Einsteckaufnahme dem Außenquerschnitt des Kondensatorkopfes angepasst. Auch besteht die Einsteckaufnahme vorzugsweise aus Metall, um die Wärme des Kondensatorkopfes möglichst verlustfrei in das zu verdampfende Wasser in dem Verdampfergehäuse abzuführen.
- Das Verdampfergehäuse ist bei Betrieb der Anlage im unteren Bereich mit dem zu verdampfenden Wasser gefüllt, während der obere Bereich für den gebildeten Dampf vorgesehen ist. Damit die Wärme von den Kondensatorköpfen der Sonnekollektoren auf möglichst kurzem Weg in das zu verdampfende Wasser abgeführt wird, erstreckt sich der Kondensatorkopf in die Aufnahme vorzugsweise nur bis zur Höhe des Wasserstandes, jedenfalls nur zum Teil in die Höhe des Dampfbereiches in dem Verdampfergefäß.
- Das Verdampfergehäuse ist nach außen mit einer für die auftretenden hohen Temperaturen geeigneten Wärmeisolierung, beispielsweise Steinwolle mit Alufolie oder Silikon versehen.
- Vorzugsweise ist das Gehäuse des Sonnekollektors rohrförmig ausgebildet. Dabei kann die Länge des rohrförmigen Gehäuses beispielsweise 1 bis 2 Meter und sein Durchmesser z. B. 5 bis 10 cm betragen. Vorzugsweise werden mehrere, z. B. 10 bis 40 derartige rohrförmige Sonnenkollektoren parallel nebeneinander in einer Ebene angeordnet. Die oberen Enden der Sonnekollektoren sind dabei mit ihren Kondensatorköpfen jeweils in eine Aufnahme in dem Verdampfergefäß gesteckt.
- Das Verdampfergefäß, das sich im Wesentlichen waagrecht über die von unten nach oben verlaufenden rohrförmigen Sonnenkollektoren erstreckt, kann z. B. durch ein Rohr gebildet sein. Die hülsenförmigen Aufnahmen, in die die Kondensatorköpfe der Sonnenkollektoren gesteckt sind, können sich quer, also von unten nach oben, durch das lang gestreckte Verdampfergehäuse bzw. Rohr von der unteren zur oberen Seite erstrecken. Sie können an dem oberen Ende z. B. mit einem Deckel verschlossen sein.
- Die Aufnahmen des Verdampfergehäuses zum Einstecken der Kondensatorköpfe der Sonnenkollektoren stellen die wärmeübertragenden Flächen zur Übertragung der Wärme von den Kondensatorköpfen in das zu verdampfende Wasser in dem Verdampfergefäß dar. Um das Verhältnis dieser wärmeübertragenden Flächen zu dem zu erwärmendem Wasser in dem Verdampfergefäß zu erhöhen, ist das Verdampfergefäß vorzugsweise nicht als ein Rohr mit durchgehend gleichem Querschnitt ausgebildet, sondern derart, dass es nur im Bereich der Einsteckaufnahmen einen so großen Querschnitt aufweist, dass das Wasser die Einsteckaufnahmen umströmen, also zwischen der Einsteckaufnahme und der sie umgebenden Gefäßwand hindurchströmen kann, während die Abschnitte des Verdampfergefäßes zwischen zwei benachbarten Einsteckaufnahmen einen geringeren Durchmesser besitzen.
- Dazu kann das Verdampfergefäß im Bereich der Einsteckaufnahmen der Form der hülsenförmigen Einsteckaufnahmen angepasst sein, also beispielsweise sich von unten nach oben erstreckende zylindrische oder prismenförmige Abschnitte aufweisen.
- Wie erwähnt, ist das Verdampfergefäß bei Betrieb der Anlage unten mit dem zu verdampfenden Wasser und im oberen Bereich mit dem gebildeten Dampf gefüllt. Die Anlage wird vorzugsweise kontinuierlich betrieben, d. h. dem Verdampfergefäß wird beispielsweise mit einer Förderpumpe laufend neues zu reinigendes Wasser zugeführt, während der gebildete Dampf abgezogen und in dem Kondensator zu gereinigtem, destilliertem Wasser kondensiert wird. Das destillierte Wasser ist zudem keimfrei, jedenfalls wenn bei Normaldruck also 100°C oder darüber destilliert wird.
- Damit das Verdampfergefäß stets bis zu einem vorgegebenen Niveau mit Wasser gefüllt ist, ist eine Einrichtung zur Regelung des Füllstands in dem Verdampfergefäß vorgesehen, wobei bei Unterschreiten bzw. Überschreiten des vorgegebenen Niveaus beispielsweise die Förderpumpe betätigt oder abgeschaltet wird.
- Die Förderpumpe kann mit einer Fotovoltaikanlage betrieben werden, die an eine Batterie angeschlossen sein kann. Damit ist es möglich, mit der Förderpumpe das Verdampfergefäß z. B. nachts zu spülen, um es z. B. bei der Meerwasserentsalzung von dem abgeschiedenen Salz, Sedimenten und dergleichen Verunreinigungen zu reinigen.
- Vorzugsweise ist für die Wasserreinigungsanlage eine Kippeinrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe es möglich ist, die Sole aus dem Verdampfergefäß zu entleeren, bevor dieses gespült (gereinigt) wird. Die Sole kann dann in Becken auf übliche Weise zu Meersalz verarbeitet werden.
- Zudem kann eine Pumpe von Vorteil sein, mit der der Dampf aus dem Verdampfergefäß gesaugt und dem Kondensator zugeführt wird. Dadurch wird in dem Verdampfergefäß oberhalb der Wasseroberfläche ein Unterdruck erzeugt, der die Verdampfung zusätzlich fördert. Auch diese Pumpe kann mit der Fotovoltaikanlage betrieben werden.
- Damit kein Wasser sondern nur Dampf in das Verdampfergefäß in dem Kondensator gelangen kann, ist der Verdampfer vorzugsweise über eine Steigleitung mit dem Kondensator verbunden.
- Vorzugsweise wird das dem Verdampfer zugeführte Wasser mit einem Vorerwärmer vorerwärmt. Wenn der Kondensator zum Kondensieren des verdampften Wassers im Gegenstrom mit Wasser oder einem anderen Fluid gekühlt wird, kann das im Kondensator im Gegenstrom geführte, erwärmte Fluid dem Vorerwärmer zugeführt werden. auch kann der Vorerwärmer mit einem oder mehreren Sonnenkollektoren betrieben werden, wie sie erfindungsgemäß für den Verdampfer eingesetzt werden. Je höher die Temperatur des Wassers ist, das von dem Vorerwärmer dem Verdampfer zugeführt wird, um so kleiner können die Sonnenkollektoren des Verdampfers dimensioniert werden. Das heißt, anstelle von beispielsweise einer zwei Meter langen und einer entsprechenden breiten Sonnenkollektoreinheit für den Verdampfer kann dann gegebenenfalls eine wesentlich kleinere Einheit verwendet werden.
- Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen jeweils schematisch:
-
1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Anlage; -
2 eine Ansicht eines Teiles eines Sonnenkollektors der Anlage nach1 ; -
3 einen Längsschnitt durch einen Teil des Verdampfers entlang der Linie III-III in4 mit den oberen Enden der Sonnenkollektoren der Anlage nach1 , jedoch ohne Wärmeisolierung des Verdampfergefäßes; und -
4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in3 , jedoch ohne Kondensatorköpfe bzw. Sonnenkollektoren. - Gemäß
1 weist die Wasserreinigungsanlage mehrere Sonnenkollektoren1 auf, die parallel nebeneinander in einer Ebene angeordnet sind und einen Verdampfer2 betreiben, der sich über die Sonnekollektoren1 erstreckt. - An dem Verdampfer
2 ist an einem Ende eine Leitung3 zur Zufuhr des zu reinigenden Wassers und an dem anderen Ende eine Steigleitung4 angeschlossen, über welche der in dem Verdampfer2 gebildete Dampf einen Kondensator5 zugeführt wird, in dem der in dem Verdampfer2 gebildete Dampf zu gereinigtem Wasser bzw. bei der Meerwasserentsalzung zu Süßwasser kondensiert, das bei6 aus dem Kondensator5 austritt. - Wie in
2 dargestellt, weist jeder Sonnenkollektor1 einen z. B. als Kupferblech ausgebildeten Absorber7 auf, der sich in einem rohrförmigen Glasgehäuse8 von unten nach oben erstreckt. Der Absorber7 ist wärmeleitend mit einem sich in Gehäuselängsrichtung erstreckenden Metallrohr9 verbunden, z. B. durch Anlöten, flächige Anlage oder dergleichen. Das Metallrohr9 ragt mit seinem oberen Ende aus dem Gehäuse8 nach außen, das zur Wärmeisolierung evakuiert ist. - Die Sonnenkollektoren
1 sind so ausgerichtet, dass die Sonnenstrahlung möglichst senkrecht auf die Absorber7 fällt. - Das aus dem evakuierten Gehäuse
8 ragende Ende des Metallrohrs9 ist mit einem Kondensatorkopf11 versehen, der gleichfalls aus Metall besteht. Das Metallrohr9 ist im unteren Bereich mit einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, gefüllt. - Bei Sonneneinstrahlung heizt sich der die Sonneneinstrahlung absorbierende Absorber
7 auf, wobei er seine Wärme auf das Metallrohr9 überträgt. Damit wird das Wasser in dem Metallrohr9 verdampft, wobei der Wasserdampf in dem Kondensatorkopf11 kondensiert, wodurch die Kondensationswärme des Wassers freigesetzt und damit der Kondensatorkopf auf eine hohe Temperatur von etwa 200°C erwärmt werden kann. Das in dem Kondensatorkopf11 kondensierte Wasser fließt in das Metallrohr zurück, um im Kreislauf erneut zu verdampfen. - Gemäß
3 sind die Kondensatorköpfe11 der Sonnenkollektoren1 in hülsenförmige Aufnahmen12 gesteckt, die sich quer durch das Verdampfergefäß13 des Verdampfers2 erstrecken. Das Verdampfergehäuse13 ist bis in Höhe des durch einen Pfeil14 dargestellten Wasserspiegels mit dem zu reinigenden Wasser15 gefüllt. Der Raum16 über dem Wasserspiegel14 bildet den Dampfraum. - Durch die hohe Temperatur der Kondensatorköpfe
11 der Sonnenkollektoren1 wird das Wasser15 in dem Verdampfergefäß13 auf Siedetemperatur also bei Normaltemperatur auf über 100°C bis zum Kochen erwärmt und damit in großer Menge verdampft. - Um eine optimale Wärmeübertragung sicherzustellen, ist eine flächige Anlage der Kondensatorköpfe
11 an der Innenseite der Aufnahmehülsen12 vorgesehen. - Damit die Wärme von den Kondensatorköpfen
11 auf möglichst kurzem Weg möglichst verlustfrei über die aus Metall bestehenden Aufnahmehülsen12 in das zu verdampfende Wasser15 gelangt, ragen die Kondensatorköpfe11 der Sonnekollektoren1 nur bis etwa in Höhe des Niveaus14 , jedenfalls nicht oder nur geringfügig in Höhe des Dampfraumes16 . - Besteht das Verdampfergehäuse
13 lediglich aus einem einfachen Rohr, dessen Durchmesser nicht größer ist als die Länge eine Kondensatorkopfes11 , dann durchdringt dieser die hülsenförmige Aufnahme12 selbstverständlich zur Gänze. - Wie in
1 dargestellt, ist das Verdampfergefäß13 mit einer Wärmeisolierung10 versehen. - Die Aufnahmehülsen
12 zum Einstecken der Kondensatorköpfe11 der Sonnekollektoren1 bilden die wärmeübertragenden Flächen für die Übertragung der Wärme von den Kondensatorköpfen11 in das zu verdampfende Wasser15 in dem Verdampfungsgefäß13 . - Um das Verhältnis dieser wärmeübertragenden Flächen, also der Außenflächen der Kondensatorköpfe
11 , zu dem Volumen des zu erwärmenden Wasser15 in dem Verdampfergefäß13 zu erhöhen, ist das Verdampfergefäß13 vorzugsweise derart ausgebildet, dass es im Bereich17 der Aufnahmehülsen12 einen großen Querschnitt aufweist, sodass das Wasser15 die Aufnahmehülsen12 auf beiden Seiten umströmen kann, wie in4 durch die Pfeile18 veranschaulicht. Zwischen den Bereichen17 mit den Aufnahmehülsen12 weist das Verdampfergefäß13 hingegen Abschnitte19 mit einer geringeren Breite auf, wie aus4 zu ersehen. Um das Verhältnis der wärmeübertragenden Flächen zu dem Volumen des Wassers15 in dem Verdampfergefäß13 weiter zu erhöhen, sind zudem, wie aus4 ersichtlich, die Bereiche17 der Form der Aufnahmehülsen12 angepasst, also zylindrisch ausgebildet oder, wie in4 für den rechten Bereich17 schematisch gestrichelt dargestellt, beispielsweise prismenförmig. - Das zu reinigende Wasser wird dem Verdampfer
2 über die Leitung3 mit einer Förderpumpe21 zugeführt, während der im Verdampfer2 gebildete Dampf über die Steigleitung4 abgezogen und in dem Kondensator5 zu dem gereinigtem, destillierten Wasser kondensiert wird. Da das Wasser im Verdampfer2 auf 100°C und mehr erhitzt worden ist, ist es zudem keimfrei. - Damit das Verdampfergefäß
13 stets bis zu dem Niveau14 mit Wasser15 gefüllt ist, ist eine nicht dargestellte Einrichtung zur Regelung des Füllstands des Wassers15 in dem Verdampfergefäß13 vorgesehen, wobei das vorgegebene Niveau14 beispielsweise durch Betätigen oder Abschalten der Förderpumpe21 eingestellt wird. - Das im Kondensator
5 kondensierte Wasser tritt bei6 aus. Wie in1 gestrichelt dargestellt, wird der Kondensator5 im Gegenstrom mit Wasser gekühlt, das bei23 in den Kondensator5 eintritt und bei24 austritt. - Das zu reinigende Wasser kann über eine Leitung
26 einem Vorerwärmer25 zugeführt werden, der an die Wasserzufuhrleitung3 angeschlossen ist. Das in dem Kondensator5 im Gegenstrom zum Kühlen verwendete bei24 austretende erwärmte Wasser kann dem Vorerwärmer25 zur Vorerwärmung zugeführt werden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - US 4329204 [0002]
- - US 6821395 B1 [0002]
Claims (12)
- Wasserreinigungsanlage mit wenigstens einem Sonnenkollektor (
1 ), der einen Verdampfer (2 ) betreibt und einem mit dem Verdampfer (2 ) verbundenen Kondensator (5 ) für das verdampfte, gereinigte Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass der Sonnenkollektor (1 ) einen Absorber (7 ) für die Sonnenstrahlung, der in einem sich von unten nach oben erstreckenden transparenten Gehäuse (8 ) eingeschlossen ist und ein mit dem Absorber (7 ) wärmeleitend verbundenes, sich in Gehäuselängsrichtung erstreckendes Metallrohr (9 ) aufweist, das mit einer Flüssigkeit gefüllt und dessen oben aus dem Gehäuse (8 ) ragendes Ende mit einem Kondensatorkopf (11 ) zur Kondensation der in dem Metallrohr (9 ) verdampften Flüssigkeit versehen ist, wobei der Verdampfer (2 ) ein Gefäß (13 ) mit dem zu reinigenden Wasser (15 ) aufweist, in das der Kondensatorkopf (11 ) des Sonnenkollektors (1 ) ragt, um das zu reinigende Wasser (15 ) in dem Verdampfergefäß (13 ) durch Erwärmung auf Siedetemperatur zu verdampfen. - Wasserreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfergefäß (
13 ) eine nach innen ragende Aufnahme (12 ) aufweist, in die der Kondensatorkopf (11 ) des Sonnenkollektors (1 ) zur Wärmeübertragung in das zu reinigende Wasser (15 ) in dem Verdampfer (2 ) steckbar ist. - Wasserreinigungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (
8 ) der Sonnenkollektoren (1 ) rohrförmig ausgebildet wird. - Wasserreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Sonnenkollektoren (
1 ) vorgesehen sind und das Verdampfergefäß (13 ) mit mehreren Einsteckaufnahmen (12 ) zum Einstecken der Kondensatorköpfe (11 ) der Sonnenkollektoren (1 ) versehen ist. - Wasserreinigungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfergefäß (
13 ) zum Umströmen der Einsteckaufnahmen (12 ) mit dem zu reinigenden Wasser (15 ) im Bereich (17 ) der Einsteckaufnahmen (12 ) einen größeren Querschnitt aufweist als in dem Bereich (19 ) zwischen zwei benachbarten Einsteckaufnahmen (12 ). - Wasserreinigungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Regelung des Füllstands (
14 ) des Wasser (15 ) in dem Verdampfergefäß (13 ) vorgesehen ist. - Wasserreinigungsanlagen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Regelung des Füllstands (
14 ) in dem Verdampfergefäß (13 ) eine Förderpumpe (21 ) zur Zufuhr des zu reinigenden Wassers in das Verdampfergefäß (13 ) umfasst. - Wasserreinigungsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fotovoltaikanlage zum Betrieb der Füllstandsregelungseinrichtung vorgesehen ist.
- Wasserreinigungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdampfergefäß (
13 ) über eine Steigleitung (4 ) mit dem Kondensator (5 ) verbunden ist. - Wasserreinigungsanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorerwärmer (
25 ) zum Vorerwärmen des dem Verdampfer (2 ) zugeführten Wassers (15 ) vorgesehen ist. - Wasserreinigungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (
5 ) im Gegenstrom mit einem Fluid gekühlt und das im Kondensator (5 ) im Gegenstrom geführte erwärmte Fluid dem Vorerwärmer (25 ) zugeführt wird. - Wasserreinigungsanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorerwärmer (
25 ) mit wenigstens einem Sonnenkollektor (1 ) nach dem Anspruch 1 betrieben wird.
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DE102009032482A1 (de) * | 2009-07-09 | 2011-01-13 | Martin Niedermaier | Heiz- und/oder Verdampfungsrohr, Vorrichtung zur Gewinnung von Trinkwasser und Vorrichtung zur Fluidaufheizung |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4329204A (en) | 1980-02-19 | 1982-05-11 | Petrek John P | Multiple effect thin film distillation system |
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US4438759A (en) * | 1980-12-24 | 1984-03-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Heat-pipe type solar water heater |
GB9302427D0 (en) * | 1993-02-08 | 1993-03-24 | Advance Energy Technology | Heat pipe solar collector with conical condenser |
GB9302446D0 (en) * | 1993-02-08 | 1993-03-24 | Advance Energy Technology | Heat pipe solar collector with al-heat exchanger |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4329204A (en) | 1980-02-19 | 1982-05-11 | Petrek John P | Multiple effect thin film distillation system |
US6821395B1 (en) | 2000-07-21 | 2004-11-23 | Ian McBryde | Solar stills of the tilted tray type, for producing pure drinking water |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012078059A3 (en) * | 2010-12-09 | 2012-11-22 | Strojecki Jaroslaw | Solar collector with heat exchanger and absorption vacuum tubes |
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