DE202018106168U1

DE202018106168U1 - Solar powered desalination plant

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Publication number: DE202018106168U1
Application number: DE202018106168.2U
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2018-11-07
Anticipated expiration: 2028-10-30

Abstract

Wasserentsalzungsvorrichtung (12), aufweisend eine Verdampfungskammer mit einer Zuführleitung (8) für salzhaltiges Wasser, die durch wenigstens eine Dampfdurchlassöffnung (11) mit einer Kondensatorkammer verbunden ist, aus der kondensiertes, entsalztes Wasser über eine Abführleitung (3) abgeführt wird, sowie eine Heizeinrichtung für in der Verdampfungskammer enthaltenes salzhaltiges Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass die solarbetriebene Heizeinrichtung eine Sonnenstrahlung auf eine Außenwand der Verdampfungskammer fokussierende Optikanordnung (15) aufweist, welche einen Reflektor (6) für Sonnenstrahlung mit wenigstens einer Reflexionsfläche und wenigstens ein von der Reflexionsfläche reflektierte Sonnenstrahlung auf die Außenwand verstärkendes Linsenelement (5) aufweist.

A water desalination apparatus (12) comprising an evaporation chamber having a salty water supply pipe (8) connected through at least one steam passage (11) to a condenser chamber from which condensed desalted water is discharged via a discharge pipe (3), and a heater for saline water contained in the evaporation chamber, characterized in that the solar powered heater has solar radiation on an outer wall of the evaporation chamber focusing optics assembly (15) having a reflector (6) for solar radiation with at least one reflection surface and at least one reflected from the reflection surface solar radiation the outer wall reinforcing lens element (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserentsalzungsvorrichtung, aufweisend eine Verdampfungskammer mit einer Zuführleitung für salzhaltiges Wasser, die durch wenigstens eine Dampfdurchlassöffnung mit einer Kondensatorkammer verbunden ist, aus der kondensiertes, entsalztes Wasser über eine Abführleitung abgeführt wird, sowie eine Heizeinrichtung für in der Verdampfungskammer enthaltenes salzhaltiges Wasser.The invention relates to a water desalination apparatus comprising an evaporation chamber having a salty water supply line connected through at least one vapor passage opening to a condenser chamber from which condensed desalted water is discharged via a discharge line, and a heater for salty water contained in the evaporation chamber.

Mangel an Süßwasser führt in verschiedenen Gegenden der Erde zu massiven Problemen, bis hin zu Todesfällen. Nachdem in zumindest einem Teil solcher geographischer Bereiche eine hinreichende Menge an Salzwasser vorliegt, wurden bereits verschiedene Wasserentsalzungsanlagen, insbesondere zur Entsalzung von Meerwasser, vorgeschlagen, um salzhaltiges Wasser in entsalztes Wasser umzuwandeln und somit einen Süßwasserbedarf zu decken. Bekannte Wasserentsalzungsanlagen und Wasserentsalzungsvorrichtungen nutzen häufig das Prinzip der Destillation, bei dem in einer Verdampfungskammer Wasser verdampft wird, insbesondere durch Kochen, das sich an einer Kondensationsfläche niederschlägt und von dort als Süßwasser abgeführt wird.Lack of fresh water leads to massive problems in various parts of the world, including deaths. After a sufficient amount of salt water is present in at least part of such geographical areas, various water desalination plants have already been proposed, in particular for the desalination of seawater, in order to convert saline water into desalinated water and thus to meet a fresh water demand. Known water desalination plants and water desalination apparatus frequently use the principle of distillation, in which water is evaporated in an evaporation chamber, in particular by boiling, which precipitates on a condensation surface and is discharged therefrom as fresh water.

Unter den bekannten Verfahren zur Erzeugung von Süßwasser sind beispielsweise die Nutzung von Abwärme von Kernkraftwerken, Elektrolyseverfahren, thermale Destillation und Umkehrosmose. Diese bekannten Lösungen stellen auf Grund der hohen Kosten, der hohen Komplexität der Wasserentsalzungsanlagen, auf Grund des hohen Verbrauchs und/oder auf Grund des Risikos für die Natur oft keine geeigneten Praktiken für Entwicklungsländer dar, für die insbesondere geringe Kosten bei dennoch hoher Sicherheit gewährleistet sein sollen.Among the known processes for the production of fresh water are, for example, the use of waste heat from nuclear power plants, electrolysis, thermal distillation and reverse osmosis. These known solutions often do not provide suitable practices for developing countries due to the high cost, complexity of the desalination plants, high consumption and / or risk to nature, which in particular will provide low cost yet high security should.

US 2003/0038022 A1 betrifft eine Solarentsalzungsanlage, bei der vorgeschlagen wird, einen transparenten Dom in Salzwasser einzutauchen, wobei zudem schwarze Flöße vorgesehen werden, die die Wärme von Sonnenstrahlen absorbieren, das Wasser erwärmen und zur Verdampfung führen. Verdampftes, herunterrinnendes Wasser wird durch einen Abführkanal abgeführt und gesammelt. Die dort beschriebene Solarentsalzungsanlage lässt sich nicht einfach aufbauen, die Produktion ist nicht kostengünstig und die Menge an entsalztem Wasser, die über die Zeit produziert werden kann, ist niedrig. US 2003/0038022 A1 relates to a solar desalination plant in which it is proposed to immerse a transparent dome in salt water, in addition black rafts are provided which absorb the heat of the sun's rays, heat the water and lead to evaporation. Evaporated, run-down water is discharged through a discharge channel and collected. The solar desalination plant described there is not easy to set up, production is not cost effective, and the amount of desalinated water that can be produced over time is low.

DE 10 2006 018 127 A1 betrifft eine Wasserentsalzungsanlage mit einem Sonnenkollektor, einem plattenförmigen Verdampfer und einem Kondensator, wobei das Salzwasser mit Unterdruck im Verdampfer durch Sonnenenergie verdampft wird und am Kondensator wieder kondensiert und die bei der Kondensation abzuführende Wärme in dem Kondensator dem zulaufenden Salzwasser zugeführt und dieses damit vorgeheizt wird. Durch ein Wärmetransportmittel wird die Wärme des Sonnenkollektors dem Verdampfer zugeführt, wobei ein geschlossener Kreislauf gebildet wird. Dabei ist ein äußerst komplexes Design, das sich nicht kostengünstig umsetzen lässt, beschrieben. DE 10 2006 018 127 A1 relates to a desalination plant with a solar collector, a plate-shaped evaporator and a condenser, wherein the salt water is vaporized with negative pressure in the evaporator by solar energy and condensed again at the condenser and the heat to be dissipated in the condensation in the condenser fed to the incoming salt water and this is preheated. By a heat transfer medium, the heat of the solar collector is supplied to the evaporator, wherein a closed circuit is formed. An extremely complex design that can not be implemented cost-effectively is described here.

US 2008/0083604 A1 betrifft ein Entsalzungssystem mit einer Kammer, die einen transparenten schräg gestellten Deckel und einen transparenten Boden aufweist und Seewasser entgegennimmt. Das Seewasser soll durch Solarenergie, die durch den schräg gestellten Deckel und durch den transparenten Boden eindringt, verdampft werden, wobei insbesondere eine Kombination mit einer Windturbine und dergleichen vorgenommen werden soll, um eine Gesamtanlage für Elektrizität, Getränke und Bewässerung für eine kleine Gemeinschaft zu erzeugen. Insgesamt besteht dort ein äußerst komplexes, nicht kostengünstiges Design, wobei zudem nur eine sehr langsame Herstellung entsalzten Wassers erfolgen kann. US 2008/0083604 A1 relates to a desalination system having a chamber having a transparent slanted lid and a transparent bottom and receiving seawater. The seawater is to be vaporized by solar energy penetrating through the inclined lid and through the transparent floor, in particular, a combination with a wind turbine and the like should be made to produce a total system for electricity, drinks and irrigation for a small community , Overall, there is an extremely complex, not cost-effective design, in addition, only a very slow production of desalinated water can be done.

US 2009/0107831 A1 betrifft ein Solar-Destillationssystem, wobei eine Solardestille unter einem für Sonnenstrahlung durchlässigem Dach positioniert werden soll. Durch entsprechende Formgebung soll eine möglichst weitgehende Erwärmoberfläche einer Vielzahl von Röhren realisiert werden. Die Destille muss dabei sehr groß und aufwendig ausgebaut werden, um eine größere Menge an Süßwasser produzieren zu können. US 2009/0107831 A1 relates to a solar distillation system, wherein a solar still is to be positioned under a sun-permeable roof. By appropriate shaping, the widest possible heating surface of a plurality of tubes to be realized. The distillery must be very large and elaborate to be able to produce a larger amount of fresh water.

US 2010/00275599 A1 beschreibt ein weiteres solares Entsalzungssystem, welches Strom und Süßwasser aus Seewasser erzeugen soll, indem eine Dampfturbine verwendet wird. Dabei handelt es sich um ein äußerst komplexes, nicht kostengünstig realisierbares System. US 2010/00275599 A1 describes another solar desalination system that is designed to produce freshwater and freshwater from seawater by using a steam turbine. This is an extremely complex system that can not be realized cost-effectively.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine wenig komplexe, kostengünstig realisierbare, mithin die Konstruktionskosten minimierende und eine gute Produktion an entsalztem Wasser aufweisende alternative Realisierung einer Wasserentsalzungsvorrichtung anzugeben.The invention is therefore based on the object to provide a low-complexity, low-cost feasible, thus minimizing the design cost and have a good production of desalinated water having alternative realization of a water desalination.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Wasserentsalzungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.To solve this problem, a water desalination apparatus according to claim 1 is provided. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Eine Wasserentsalzungsvorrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass die solarbetriebene Heizeinrichtung eine Sonnenstrahlung auf eine Außenwand der Verdampfungskammer fokussierende Optikanordnung aufweist, welche einen Reflektor für Sonnenstrahlung mit wenigstens einer Reflexionsfläche und wenigstens ein von der Reflexionsfläche reflektierte Sonnenstrahlung auf die Außenwand verstärkendes Linsenelement aufweist.A water desalination apparatus of the type mentioned above is characterized in that the solar-powered heating device has a solar radiation focusing on an outer wall of the evaporation chamber optics arrangement, which is a reflector for solar radiation Having at least one reflection surface and at least one of the reflection surface reflected solar radiation on the outer wall reinforcing lens element.

Es wird mithin eine einfach konstruierte Wasserentsalzungsvorrichtung vorgeschlagen, die durch die unerschöpfliche kostenlose Solarstrahlung eine Quelle von entsalztem Wasser bereitstellt. Dabei wird Sonnenstrahlung gezielt konzentriert, maximiert und gerichtet, um salzhaltiges Wasser, beispielsweise Meerwasser, in einer Verdampfungskammer besonders effizient zu erwärmen. Hierfür wird eine Optikanordnung mit einem Reflektor und wenigstens einem Linsenelement, bevorzugt vier Linsenelementen, verwendet, in deren Fokusbereich sich die zu erwärmende, bevorzugt metallische Außenwand der Verdampfungskammer befindet. Auf diese Weise findet eine extreme Erwärmung des salzhaltigen Wassers statt, so dass eine schnelle Verdampfung erfolgt und durch das Prinzip der Destillation als Ergebnis Süßwasser generiert wird. Es entsteht mithin eine günstige und effiziente Alternative, insbesondere für den Einsatz in Entwicklungsländern, um Bedürfnisse an Süßwasser zu sättigen, die zudem einen besonders hohen Wasserdurchsatz realisieren kann.It is therefore proposed a simply constructed desalination device that provides a source of desalinated water by the inexhaustible free solar radiation. Here, solar radiation is deliberately concentrated, maximized and directed to heat saline water, such as seawater, particularly efficiently in a vaporization chamber. For this purpose, an optical arrangement with a reflector and at least one lens element, preferably four lens elements, is used, in the focal region of which is to be heated, preferably metallic outer wall of the evaporation chamber. In this way, an extreme warming of the salty water takes place, so that a rapid evaporation takes place and is generated by the principle of distillation as a result of fresh water. Thus, a cheap and efficient alternative is created, especially for use in developing countries, in order to saturate freshwater needs, which in addition can realize a particularly high water throughput.

Mit besonderem Vorteil können die Verdampfungskammer und die Kondensatorkammer durch eine Kammerbaueinheit realisiert sein, welche sich entsprechend im Fokussierungsbereich der Optikanordnung befindet, derart, dass die reflektierte und verstärkte Sonnenstrahlung der Optikanordnung auf die zu erhitzende Außenwand der Verdampfungskammer auftrifft. Dabei kann die Kammerbaueinheit vorzugsweise zumindest im Wesentlichen sphärisch ausgebildet sein, insbesondere aus zwei im Wesentlichen halbkugelförmigen Teilkomponenten, mithin Semisphären, bestehen, welche zu der Kammerbaueinheit zusammengesetzt sind. Zusammen mit einem gewölbten, symmetrischen Reflektor findet sich im Zentrum des Reflektors der Fokussierungsbereich, so dass die Kammerbaueinheit bevorzugt mittig im Reflektor angeordnet ist.With particular advantage, the evaporation chamber and the condenser chamber can be realized by a chamber assembly, which is located in the focusing of the optics assembly, such that the reflected and amplified solar radiation of the optical assembly impinges on the outer wall of the evaporation chamber to be heated. In this case, the chamber building unit may preferably be at least substantially spherical, in particular consisting of two substantially hemispherical subcomponents, thus semispheres, which are assembled to form the chamber building unit. Together with a domed, symmetrical reflector, the focusing area is located in the center of the reflector, so that the chamber building unit is preferably arranged centrally in the reflector.

Mit besonderem Vorteil kann die Kammerbaueinheit eine insbesondere metallische Verdampfungskomponente zur Realisierung der Verdampfungskammer und eine auf die Verdampfungskomponente aufsetzbare, insbesondere gläserne Kondensationskomponente aufweisen. Wie bereits erwähnt handelt es sich bei einer zumindest im Wesentlichen sphärischen Kammerbaueinheit um Teilkugeln, beispielsweise Semisphären, wobei bevorzugt die Verdampfungskammer ein größeres Teilvolumen der Sphäre einnehmen kann als die Kondensationskammer. Die aufgesetzte Kondensationskomponente kann durch die Schwerkraft und/oder auch ein Klemmkraft und/oder Reibungskraft auf der Verdampfungskomponente gehaltert sein. Es ist in anderen Ausführungsbeispielen auch denkbar, die Kondensationskomponente aufschraubbar oder anderweitig befestigbar zu gestalten.With particular advantage, the chamber building unit can have a particularly metallic evaporation component for realizing the evaporation chamber and a condensation component which can be placed on the evaporation component, in particular a glassy one. As already mentioned, an at least substantially spherical chamber building unit is part spheres, for example semispheres, wherein preferably the evaporation chamber can occupy a larger partial volume of the sphere than the condensation chamber. The patch condensation component can be supported by the gravity and / or a clamping force and / or friction force on the evaporation component. It is also conceivable in other embodiments, to make the condensation component screwed or otherwise fastened.

Vorzugsweise weist die Verdampfungskammer eine der Kondensationskammer zugewandte Trennwand auf, in der die Dampfdurchlassöffnungen vorgesehen sind, wobei die Trennwand einen umlaufenden, an eine abdeckende Kondensationsfläche anschließenden Kondensationswasserkanal aufweisen kann, der mit der Abführleitung verbunden ist, und/oder wobei die Trennwand in Richtung der Abführleitung geneigt ist. Bevorzugt kann mithin die Trennwand zum einen geneigt sein, um einen Transport von kondensiertem entsalztem Wasser zu der Abführleitung zu begünstigen, wobei zudem der Wasserfluss durch einen Kondensationswasserkanal noch weitergehend geführt werden kann. Dabei kann wenigstens ein Teil der Wandung des Kondensationswasserkanals auch durch eine Wand gebildet sein, an die die Trennwand randseitig anstößt, beispielsweise also die Außenwand oder aber bevorzugt die die Kondensationsfläche bereitstellende, insbesondere kuppelförmige Wand, beispielsweise der Kondensationskomponente. Der Kondensationswasserkanal kann bevorzugt auch gänzlich durch die Kondensationskomponente gebildet sein, beispielsweise als in eine Aussparung einer den Rest der Trennwand bildenden Trennwandkomponente bzw. der Verdampfungskomponente eingreifend. Bei Anschluss an die Kondensationsfläche trifft Wasser, das auf Grund der Schwerkraft an der Kondensationsfläche herunterrinnt, unmittelbar auf den Kondensationswasserkanal und wird um die Dampfdurchlassöffnungen herum der Abführleitung zugeführt. Es sei angemerkt, dass es im Übrigen auch denkbar ist, dass die Dampfdurchlassöffnungen einen von der Trennwand emporstehenden Kragen aufweisen können, der Rückfluss durch die Dampfdurchlassöffnungen vermeidet. Bei einer aus einer Verdampfungskomponente und einer Kondensationskomponente zusammengesetzten Kammerbaueinheit kann zudem eine Trennwandkomponente vorgesehen sein, die von einer entsprechenden anderen Komponente der Kammerbaueinheit abnehmbar sein kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Trennwand fest mit der Kondensationskomponente verbunden ist, so dass sie mit dieser gemeinsam von der Verdampfungskomponente abnehmbar ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trennwandkomponente jedoch auf die Verdampfungskomponente aufschraubbar, auf welche dann beispielsweise die Kondensationskomponente aufsetzbar ist. Beide Varianten haben den Vorteil, dass eine Reinigung der Verdampfungskammer vereinfach wird.The evaporation chamber preferably has a partition wall facing the condensation chamber, in which the steam passage openings are provided, wherein the partition wall may have a peripheral condensation water channel adjoining a covering condensation surface, which is connected to the discharge line, and / or wherein the partition wall is in the direction of the discharge line is inclined. Preferably, therefore, the partition may be inclined on the one hand, in order to promote a transport of condensed desalinated water to the discharge line, wherein in addition the water flow through a condensation water channel can be performed even further. In this case, at least a part of the wall of the condensation water channel can also be formed by a wall to which the partition abuts edge, for example, the outer wall or preferably the condensation surface providing, in particular dome-shaped wall, for example the condensation component. The condensation water channel can preferably also be formed entirely by the condensation component, for example as engaging in a recess in a partition wall component or the evaporation component forming the remainder of the partition wall. When connected to the condensing surface, water that flows down the condensing surface due to gravity impinges directly on the condensation water channel and is supplied to the discharge pipe around the steam passage openings. It should be noted that, incidentally, it is also conceivable that the steam passage openings may have a collar protruding from the dividing wall, which avoids reflux through the steam passage openings. In a chamber assembly composed of an evaporation component and a condensation component, a partition wall component may also be provided which may be detachable from a corresponding other component of the chamber assembly. However, it can also be provided that the partition wall is firmly connected to the condensation component, so that it can be removed together with it from the evaporation component. In a preferred embodiment, however, the partition wall component can be screwed onto the evaporation component, to which then, for example, the condensation component can be placed. Both variants have the advantage that a cleaning of the evaporation chamber is simplified.

Zweckmäßigerweise kann die Wasserentsalzungsvorrichtung ferner ein Trägerelement aufweisen, in dem der Reflektor auf die Sonne ausrichtbar gelagert ist. Zweckmäßigerweise ist zudem das wenigstens eine Linsenelement an dem Reflektor befestigt, so dass es ebenso an dem Ausrichtungsprozess teilnimmt. Die Linsenelemente können entsprechend der konkreten Auslegung der Wasserentsalzungsvorrichtung designt werden und beispielsweise aus Glas, insbesondere Kompositglas, und/oder Kunststoff bestehen.Conveniently, the water desalination apparatus may further comprise a support element in which the reflector is mounted to the sun alignable. Appropriately, this is also the at least one lens element attached to the reflector so that it also participates in the alignment process. The lens elements can be designed in accordance with the specific design of the water desalination device and, for example, consist of glass, in particular composite glass, and / or plastic.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht auf eine erfindungsgemäße Wasserentsalzungsvorrichtung von oben,
2 eine perspektivische Ansicht einer Kondensationskomponente,
3 eine perspektivische Ansicht einer Verdampfungskomponente,
4 eine Aufsicht auf die Optikanordnung,
5 eine Aufsicht auf die gesamte Wasserentsalzungsvorrichtung, und
6 einen Querschnitt durch die Wasserentsalzungsvorrichtung.

Further advantages and details of the present invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawings. Showing:

1 a perspective view of a desalination device according to the invention from above,
2 a perspective view of a condensation component,
3 a perspective view of an evaporation component,
4 a view of the optics,
5 a plan view of the entire water desalination, and
6 a cross section through the water desalination device.

Die 1 bis 6 zeigen verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Wasserentsalzungsvorrichtung 12 bzw. von verschiedenen Teilkomponenten der Wasserentsalzungsvorrichtung 12. Diese weist vorliegend zwei als Rohre ausgebildete Leitungen auf, nämlich eine Zuführleitung 8 und eine Abführleitung 3. Eine insgesamt sphärische Kammerbaueinheit 13 umfasst eine untere Verdampfungskomponente 4, die eine Verdampfungskammer definiert und in die die Zuführleitung 8, über die salzhaltiges Wasser, beispielsweise Meerwasser, zugeführt wird, mündet. Auf die metallische Verdampfungskomponente 4 ist eine Kondensationskomponente 1, die aus Glas besteht und mithin transparent ist, aufgesetzt. Die Kondensationskomponente 1 definiert eine Kondensationskammer und stellt eine Kondensationsfläche bereit. Die Verdampfungskammer und die Kondensationskammer werden durch eine Trennwand 14 mit Dampfdurchlassöffnungen 11 voneinander getrennt. Wie insbesondere aus 6 ersichtlich ist, ist die Trennwand 14 nach außen hin abgeschrägt, so dass dort ein Kondensationswasserkanal 2 der Kondensationskomponente 1 platziert werden kann. Die Trennwand 14 ist als Trennwandkomponente von der Verdampfungskomponente 4 ablösbar, hier auf diese aufgeschraubt, so dass die Verdampfungskammer säuberbar ist.The 1 to 6 show various views of a desalination device according to the invention 12 or of various subcomponents of the water desalination device 12 , In the present case, this has two lines designed as tubes, namely a supply line 8th and a discharge line 3 , An overall spherical chamber unit 13 includes a lower evaporation component 4 which defines an evaporation chamber and into which the supply line 8th , is fed through the salty water, such as seawater, flows. On the metallic evaporation component 4 is a condensation component 1 , which is made of glass and therefore transparent, put on. The condensation component 1 defines a condensation chamber and provides a condensing surface. The evaporation chamber and the condensation chamber are separated by a partition wall 14 with steam vents 11 separated from each other. As in particular from 6 is apparent, is the partition 14 beveled outwards, so that there is a condensation water channel 2 the condensation component 1 can be placed. The partition 14 is as a partition component of the evaporation component 4 detachable, here screwed onto this, so that the evaporation chamber is säuberbar.

Die Kammerbaueinheit 13 ist über hier nicht näher gezeigte Halteeinrichtungen in der Mitte eines Reflektors 6 einer Optikanordnung 15 positioniert, die einem Fokussierungsbereich der Optikanordnung 15 entspricht. Der Reflektor 6 weist eine hochreflektive Reflexionsfläche zur Reflektion von eintreffender Sonnenstrahlung auf. Die Optikanordnung 15 weist ferner vorliegend vier Linsenelemente 5 auf, welche als Lupen, also Sammellinsen wirken und die reflektierte Sonnenstrahlung hochkonzentriert auf die Außenwand der metallischen Verdampfungskomponente 4 lenken, so dass durch diese extreme Erwärmung salzhaltiges Wasser in der Verdampfungskammer, welche mittels der Zuführleitung 8 durch die Einfüllöffnung 10 zugeleitet wurde, besonders schnell und effizient verdampft wird. Der Wasserdampf dringt durch die Dampfdurchlassöffnung 11 in die Kondensationskammer der Kondensationskomponente 1 vor, und kondensiert dort an der durch die Glaskuppel gebildeten Kondensationsfläche, rinnt unter Einfluss der Schwerkraft an dieser hinab und trifft auf den Kondensationswasserkanal 2, welcher auf Grund der Schrägstellung der Trennwand 14 das entsalzte, kondensierte Wasser gezielt zu der Auslassöffnung 9 in die Abführleitung 3 führt, wo mithin entsalztes Wasser abgegriffen werden kann, beispielsweise in ein Reservoir oder dergleichen.The chamber assembly 13 is about not shown here holding devices in the center of a reflector 6 an optics arrangement 15 positioned to a focusing area of the optical assembly 15 equivalent. The reflector 6 has a highly reflective reflection surface for reflection of incoming solar radiation. The optics arrangement 15 also has four lens elements in the present case 5 on, which act as magnifying glasses, ie collecting lenses and the reflected solar radiation highly concentrated on the outer wall of the metallic evaporation component 4 steer, so that by this extreme heating saline water in the evaporation chamber, which by means of the supply line 8th through the filling opening 10 was fed, especially quickly and efficiently evaporated. The water vapor penetrates through the steam passage opening 11 into the condensation chamber of the condensation component 1 before, and condenses there at the condensation surface formed by the glass dome, runs down under the influence of gravity at this and meets the condensation water channel 2 , which due to the inclination of the partition 14 the desalted, condensed water targeted to the outlet opening 9 in the discharge line 3 leads, where thus desalted water can be tapped, for example, in a reservoir or the like.

Die Linsenelemente 5 sind mittels Linsenträgern 7 an dem Reflektor 6 befestigt. Dieser wiederum kann in einem Trägerelement (nicht gezeigt) derart bewegbar gelagert sein, dass eine Ausrichtung auf den aktuellen Sonnenstand erfolgen kann.The lens elements 5 are by means of lens carriers 7 on the reflector 6 attached. This, in turn, can be mounted in a carrier element (not shown) in such a way that it can be aligned with the current position of the sun.

Mit anderen Worten kann dieses Ausführungsbeispiel einer Wasserentsalzungsvorrichtung 12 auch als Solarstrahlungswasserentsalzungssphäreanlage verstanden werden, die zwei Rohre aufweist, nämlich eines für das Einschütten von Salzwasser in eine Verdampfungskammer und ein anderes für das Ausschütten von Süßwasser außerhalb der Sphäre (Kammerbaueinheit 13). Die Kammerbaueinheit 13 kann also als eine Sphäre verstanden werden, die als Verdampfungskomponente 4 eine metallische schraubbar (durch Aufschrauben der Trennwandkomponente) geschlossene Teilsphäre mit Löchern (Dampfdurchlassöffnungen 11) auf ihrer oberen Oberfläche aufweist. Die Verdampfungskomponente 4 dient somit als Verdampfungskammer, mit anderen Worten Salzwassertank und Kochkammer. Der Reflektor 6 als Sonnenstrahlungsempfänger empfängt dank seiner hochreflektiven Oberfläche in einer optimalen Weise die Strahlung der Sonne, welche durch vier Linsenelemente 5 (Kompositums-Gläser) maximiert und auf die äußere Oberfläche der Außenwand der Verdampfungskomponente 4 (Salzwassertankteilsphäre) fokussiert wird. Die Außenwand und somit das Innere der Verdampfungskammer werden somit extrem erhitzt, so dass das enthaltene Salzwasser, beispielsweise Meerwasser, schnell vaporisiert wird. Bei Kontakt des Wasserdampfs mit dem Inneren der Glasabdeckung, also der Kondensationskomponente 1, wird das Wasser wieder flüssig und rinnt oder fällt durch die Schwerkraft als Süßwassertropfen auf den geneigten Kondensationswasserkanal 2 (Süßwassersammlerkanal), welcher zu der Kondensationskomponente 1 gehören kann. So wird am Ende des Vorgangs Süßwasser aus der Sphäre ausgeschüttet.In other words, this embodiment of a desalination apparatus 12 also be understood as Solarstrahlungswasseręalzungssphäreanlage having two tubes, namely one for pouring salt water into a vaporization chamber and another for the discharge of fresh water outside the sphere (Kammerbaueinheit 13 ). The chamber assembly 13 can therefore be understood as a sphere that serves as the evaporation component 4 a metallic screwed (by screwing the partition wall component) closed partial sphere with holes (steam passages 11 ) on its upper surface. The evaporation component 4 thus serves as a vaporization chamber, in other words brine tank and cooking chamber. The reflector 6 As a solar radiation receiver receives thanks to its highly reflective surface in an optimal way, the radiation of the sun, which through four lens elements 5 (Composite glasses) maximized and on the outer surface of the outer wall of the evaporation component 4 (Salt water tank part sphere) is focused. The outer wall and thus the interior of the evaporation chamber are thus extremely heated, so that the salt water contained, for example seawater, is quickly vaporized. Upon contact of the water vapor with the interior of the glass cover, so the condensation component 1 , the water becomes liquid again and runs or falls by gravity as fresh water drops on the inclined condensation water channel 2 (Fresh water collector channel), which is the condensation component 1 can belong. Thus, at the end of the process fresh water is spilled out of the sphere.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2003/0038022 A1 [0004]
DE 102006018127 A1 [0005]
US 2008/0083604 A1 [0006]
US 2009/0107831 A1 [0007]
US 2010/00275599 A1 [0008]

Claims

A water desalination apparatus (12) comprising an evaporation chamber having a salty water supply pipe (8) connected through at least one steam passage (11) to a condenser chamber from which condensed desalted water is discharged via a discharge pipe (3), and a heater for saline water contained in the evaporation chamber, characterized in that the solar powered heater has solar radiation on an outer wall of the evaporation chamber focusing optics assembly (15) having a reflector (6) for solar radiation with at least one reflection surface and at least one reflected from the reflection surface solar radiation the outer wall reinforcing lens element (5).

Desalination apparatus (12) according to Claim 1 , characterized in that the evaporation chamber and the condenser chamber are realized by a chamber assembly (13).

Desalination apparatus (12) according to Claim 2 , characterized in that the chamber assembly (13) is at least substantially spherical and / or arranged in the center of the reflector (6) as a focusing region.

Desalination apparatus (12) according to Claim 2 or 3 , characterized in that the chamber assembly (13) has a particular metallic evaporation component (4) for the realization of the evaporation chamber and on the evaporation component (4) attachable, in particular glass condensation component (1).

Water desalination apparatus (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaporation chamber has a partition wall facing the condensation chamber (14), in which the steam passage openings (11) are provided, wherein the partition (14) has a circumferential, adjacent to a covering condensation surface Condensation water channel (2) which is connected to the discharge line (3), and / or wherein the partition wall (14) in the direction of the discharge line (3) is inclined.

Desalination apparatus (12) according to Claim 5 and Claim 4 , characterized in that the condensation component (1) comprises the condensation water channel (2) and / or that the partition wall (14) is at least partially formed by a partition wall component which can be screwed onto the evaporation component (4).

Water desalination apparatus (12) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a support element in which the reflector (6) is aligned to the sun, and / or the at least one lens element (5) attached to the reflector (6) is.