DE2348085A1 - Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen erzeugung von klimatisierter luft und von trinkwasser - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen erzeugung von klimatisierter luft und von trinkwasser

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Karl Heinz Schwindt
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/10—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation by direct contact with a particulate solid or with a fluid, as a heat transfer medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/343—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas
    • B01D3/346—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas the gas being used for removing vapours, e.g. transport gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur gleichzeitigen Erzeugung von klimatisierter Luft und von Trinkwasser.
Karl Heinz Schwindt, Ehestorf
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Apparatur zur Behandlung von Luft und Wasser in gleichzeitigen, parallel laufenden Arbeitsgängen durch Uassfilterung, Kühlung oder Erwärmung der dem Verbraucher zugeführten Luft und durch Destillation mittels Verdunstung und Kondensation von verschmutztem und/oder salzreichem Wasser zwecks Trinkwassergewinnung.
Es ist bekannt, daß für zentrale Großanlagen zur Luftkonditionierung und Wasserversorgung bereits seit langer Zeit moderne Betriebstechniken angewendet werden wie z.B. die Verbindung der Anlagenteile Heizungs- mit Klimaanlage und Elektrizitäts- mit Wasserversorgung zwecks Erzielung wirtschaftlicher Vorteile. Der einzelne Kleinverbraucher ist jedoch immer noch auf die Einrichtungen konservativer Bauart angewiesen, die weder technisch noch ökonomisch befriedigen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Marktlücke zu schließen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an sich bekannte Verfahren wie die Destillation mit Trägergas, Heizung und Kühlung, so miteinander kombiniert werden, daß merkliche Verbesserungen gegenüber den marktgängigen Ölheizungen, Klimageräten und Wasserdeatillierapparaten oder -filtern erreicht werden.
Eine Apparatur dieser Art, in der die wesentlichen haustechnisehen Einrichtungen integriert sind, ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.
Die Apparatur besteht aus den Hauptbauelementen Verdunster 1, Kondensator 2, Nacherhitzer 3> Rohwaeser-
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BAD ORiGiNAL
pumpe 4> Ventilator 5 und Kältemittelkompressor 6. Die als Trägergas benutzte Luft wird mit Ventilator 5 von unten in den Verdünnter 1 eingeleitet. Hier erwärmt sie aich und sättigt sich mit Feuchtigkeit. Feuchtigkeit und Wärme werden durch einen Wasserstrom geliefert, der über Leitung 7 von oben, also im Gegenstrom zur Luft, in den Verdunster 1 eintritt.
Zwecks guten Stoff- und Wärmeaustausches ist der Verdunster 1 tür Kontaktflächenvergrößerung mit Füllkörpern 8 ausgestattet.
Das Wasser verlässt über Leitung 9> gekühlt durch den Luftstrom und vermindert um die Menge der verdunsteten Feuchtigkeit, den Verdunster 1. Die".warme, mit Feuchtigkeit gesättigte Luft strömt über Leitung 10 in den Kondensator 2. Hier gibt die Luft ihre Wärme an das mit Pumpe 4 über Leitung 11 durch das Rohrbündel 12 strö- mende Rohwasser ab. Mit der Abkühlung der Luft ist bekannterweise gleichzeitig eine Kondensation der mitgeführten Feuchtigkeit verbunden. Das kondensierte saubere Wasser kann über Trichter 1? und Leitung 14 warm den Verwendungsstellen zugeführt werden. An gleicher Stelle des Kondensators 2 ist auch die Entnahme warmer Luft über Leitung 15 möglich.
Nichtentnommenes warmes Wasser und nichtentnommene Luft werden durch die Kühlschlange 16 des Verdunsterteiles des Kältemittelkreislaufes gekühlt und gelangen über die Leitungen 17 bezw. 18 zu den Verbrauchern. Um einen Stoff- bezw. Wärme fluss in den zur Verfügung stehenden endlichen Austauschflächen des Verdunsters 1 und des Kondensators 2 zu erreichen, ist es notwendig, daß die, Rohwassertemperatur in Leitung 7 höher und in Rohrbündel 12 nieiri^ger ist als die Lufttemperatur. Das erforderliche Wärmegefä]Ie wird überbrückt durch den Nacherhitzer 3» 3er von dem komprimierten Kältemittel aus Kompressor 6 durchströmt wird. Das thermodynamische Schema in Fig.2 gibt den Wärme-
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fluss des oben beschriebenen Verfahrens wieder. Es .sind rnafstaiilos auf der Ordinate die Temperatur und auf der A>?zisse, aufgeteilt auf die einzelnen Haupt- ■ apparate, dio En'hnlpie aufgetragen. Zwecks besserer Kenn tli ch^chunp -1er pinzolnen Stoff ströme sind die Li/nien uni Kurven für Rohwasser, Luft und Kältemittel zwischen den einzelnen Apparaten gestrichelt verbunden. Im Kompressor 6 erfolgt «ine Erwärmung des Kältemittels von 19 niiF 20. Durch Kondensation des Kältemittels bei Temperaturabfall von 20 auf 21 wird die Zusatzwärme für den Nacherhitzer geliefert.
Bei Einschaltung eines (nicht dargestellten) Zwischenwärmeaustauschers für das Kältemittel (Erniedrigung der Eintrittstemperatur in 16 und Erhöhung der Eintrittstemperatur in 6) kann der Wirkungsgrad der Anlage gesteigert werden.
Da ein günstiges Verhältnis von Rohwadser- zu sauberer Süsswassermenge ein möglichst großes Temperaturgefälle im Verdunster 1 voraussetzt (die oböre Temperatur im Verdunster soll jedoch immer unter 100" C liegen) ist es empfehlenswert, zwecks Verwendbarkeit handelsüblicher Kompressoren, ein Kältemittel mit flach verlaufender Siededruckkurve zu verwenden.
Der ökonomische Vorteil durch Energieeinsparung bei der Anwendung des Carnot-Prozesses und insbesondere bei der gleichzeitigen1vollständigen Nutzung von Wärme und Kälte wird auch dann erreicht, wenn statt der oben beispielhaft beschriebenen Kompressor-Kälteanlage Absorptions-Kältemaschinen jeder Bauart mit dem Verdunster-Kondensator-Aggregat verbunden werden.
Die den Verbrauchern zugeführte Kalt- oder Warmlauft wird im Verdunster gewaschen und von Verunreinigungen befreit. Eventuell mitgeführte aromatische. Stoffe können zusätzlich in nachgeschalteten Filtern beseitigt werden. In Wintermonaten kann eine zusätzliche Beheizung der gereinigten Frischluft erfolgen.
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Auch bei Verwendung stark salzhaltiger Solen als Rohwasser wird stets warmes oder kühles Süsswasser mit Lebenstnittelqualit.ät gewonnen. Bakterien werden durch, die Erhitzung des Rohwassers getötet. Wenn das Rohwasser leicht siedende Fromdstoffe enthält, kann eine Nachfilterung des Süsswassers erfolgen. Durch die Destillation bei atmosphärischem Druck unterhalb der Siedetemperatur und der Anwendung einfacher Kältekreisläufe als Ener.^iespender ist das geschilderte Verfahren nicht nur wirtschaftlich nutzbar sondern auch problemlos im Betrieb nnd in der Wartung.
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Claims (6)

nachträglich geändert
1. Verfahren zur Behandlung von Luft und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß in gleichzeitigen, parallel laufenden Arbeitsgängen eine Reinigung, Kühlung oder Erwärmung der dem Verbraucher zugeführten Luft und eine Destillation und Reinigung von verschmutztem und/oder salzreichem Wasser erfolgt.
2. Verfahren bzw. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- "■ zeichnet, daß die Destillation des zu behandelnden Wassers in einem Verdunster erfolgt, in den als Trägergas für den Peuchtigkeitstransport Luft eingeführt wird, :die, durch das Wasser gereinigt, -nach darauffolgender Kühlung auf die gewünschte Temperatur dem Verbraucher zugeführt wird.
*. Verfahren bzw. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem den Verdunster verlassenden Luftstrom im nnchgeschalteten 'Kondensator niedergeschlagene Feuchtigkeit al3 Süßwasser warm und/oder kühl dem Verbraucher zugeführt wird.
4. Verfahren bsw. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator von dem gleichen Rohwasser durchströmt wird, dae darauffolgend im Verdunster mit dem Luftstrom in direktem Kontakt steht.
5· Verfahren bzw. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4i dadurch gekennzeichnet, daß ein Kältemittelkreislauf verwendet wird, um die dem Verbraucher zugeführte Luft und das destillierte Wasser ganz oder teilweise zu kühlen und gleichzeitig das dem Verdunster aus dem Kondensator zufließende Rdhwasser zusätzlich zu erwärmen.
6. Verfahren bzw. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5» datirch gekennzeichnet, daß für die Erwärmung der dem Verbraucher zugeführten Luft und/oder des dem Verdunster zugeführten Rohwassers im Bedarfsfalle allein oder gemeinsam mi-t dem Kältemittelkreislauf eine Zusatzheizung verwendet wird.
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Leerseite
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2815336A1 (fr) * 2000-10-16 2002-04-19 Didier Costes Appareil de dessalement d'eau utilisant un cycle a air humide
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FR3032127A1 (fr) * 2015-06-19 2016-08-05 Commissariat Energie Atomique Systeme de concentration d'une solution par cycle a humidification-deshumidification et procede associe
US9802690B2 (en) 2013-11-04 2017-10-31 Lta Corporation Cargo airship
US9828082B2 (en) 2007-10-18 2017-11-28 Lta Corporation Airship having a cargo compartment
US9840318B2 (en) 2007-08-09 2017-12-12 Pierre Balaskovic Lenticular airship and associated controls

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