DE29620639U1 - Ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel - Google Patents
Ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen KesselInfo
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Description
1
ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen gescMossenen Kessel
ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen gescMossenen Kessel
ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel
1. in Anlagen in denen mittels der Verbrennung fossiler Rohstoffe das Wasser verdampft
wird.
Dieses Prinzip hat den größten Nachteil in den hohen Betriebskosten für die
Energiebereitstellung.
2. durch Osmose. Hierbei wird Meerwasser unter hohem Druck durch Filteranlagen
gedrückt, auf der Gegenseite fließt das Salzwasser unter weniger starkem Druck. Das
Salz verlagert sich nun von der Hochdruck- zur Niederdruckseite. Übrig bleibt salzfreies, oder -armes Wasser.
3. durch Verdampfen von in Sonnenkollektoren vorgeheiztem Wasser in Kühltürmen,
oder in flachen, mit Glas überdachten Becken. Vorteile dieser beiden Modelle sind
einfache Bauweise und geringe Betriebskosten.
Nachteil ist die relativ geringe Frischwasserausbeute.
Der im Patentanspruch 1 genannten Erfindung liegt das Problem zugrunde eine Anlage
zu entwickeln die Trink- bzw.Brauchwasser liefert, und ausschließlich mit regenerativen
Energien betrieben werden kann. Diese soll unter größtmöglicher Nutzung der Sonnenenergie das Salzwasser in einem kontinuierlichem Prozeß verdampfen und
kondensieren lassen.
2
ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel
ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel
• Eingeben von vorgeheiztem Salzwasser(l) in einen großflächigen, flachen und
geschlossenen Metallbehälter (Kessel).
· Heizen dieses Kessels mittels Parabolspiegel, oder Sonnenreflektor, damit das Wasser
verdampft.
• beschleunigte Kondensation des Dampfes an der Kesseldecke. Diese ist doppelwandig
und gekühlt.
• Auffangen und Ableiten des Kondensats(2) durch eine Rinne.
· Abziehen der Salzlauge(3) vor der Sättigungsgrenze, damit sich keine Salzkristalle im
Kessel bilden und ablagern.
• automatische Kontrolle und Steuerung aller drei Medienströme in Abhängigkeit
voneinander.
• Verdampfen des konzentrierten Restsalzwassers in offenen Salinebecken zur
Salzgewinnung
• einfache Bauweise mit wenig Komponenten
• Kesselgröße und Anzahl der Kessel sowie deren Komponenten können nach Bedarf
sehr flexibel gefertigt bzw.zusammengestellt werden · wirtschaftliche Fertigung auch für den Kleinstbedarf möglich.
• effektive Ausnutzung der Sonnenenergie durch variable Größe der Parabolspiegel
bzw. der Reflektoren je nach Standort.(heiße Region - kleiner Spiegel; ,,kühle" Region
- großer Spiegel)
• Die gesamte Anlage kann ausschließlich mit regenerativen Energien betrieben werden.
Abfallprodukt dieser Anlage ist Meersalz. Vorausgesetzt das Restsalzkonzentrat wird in
der Saline getrocknet und nicht als Flüssigkeit dem Meer wieder zugeführt (was
gleichzeitig ein Übersalzen der Küsten an den Standorten verhindert)
3
ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel
ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 angegeben.
Der Vakuumkessel
Hierbei handelt es sich wie bei Patentanspruch 1 um einen geschlossenen Kessel mit
doppelwandigem gekühltem Deckel. Jedoch ist die konstruktive Gestaltung wesentlich
stabiler und hält auch einem hohen Vakuum stand.
• mittels Vakuumpumpe (wie in Fig. 2 beschrieben)
· oder mechanisch ( wie in Fig 3 beschrieben) erzeugt werden.
Vorteil dieser Varianten sind weiter reduzierte Siedepunkte des Salzwassers und ein
kontinuierlicher Betrieb rund um die Uhr. Hierbei ist es wichtig, daß ein ausreichend
dimensionierter, gut isolierter Lagertank zwischen Sonnenkollektor und Vakuumkessel
eingesetzt wird, damit der notwendige Nachtbedarf schon am Tag bereitgestellt werden
kann.
Ein weiterer Vorteil ist der wirtschaftliche Einsatz dieser Vakuumkessel in Regionen mit
häufiger Bewölkung. Da die eigentliche Aufheizung des Wassers im Sonnenkollektor
erfolgt, ist der Einsatz von Parabolspiegeln oder Reflektoren hier nicht erforderlich.
Diese könnten aber zur Beschleunigung des Prozesses mit herangezogen werden.
Bekanntermaßen bringen Sonnenkollektoren heutzutage auch bei diflüsen
Lichtverhältnissen Heißwassertemperaturen, die weit über dem Siedepunkt der im Vakuumkessel benötigten liegen.
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ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel
ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel
Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist auf den nächsten Seiten skizziert und wird
nachfolgend näher beschrieben.
nachfolgend näher beschrieben.
Fig.l zeigt den drucklosen Dampfkessel (3). Das Meerwasser fließt durch den
Sonnenkollektor (1) und heizt sich auf. Von dort gelangt es in den isolierten Lagertank (2). Auf Abruf wird es nun dem Kessel (3) zugefuhrt(4) und durch den
unterhalb montierten Parabolspiegel oder Reflektor (5) weiter aufgeheizt. Die dafür notwendige Energie wird durch Bündeln der Sonnenstrahlen erzielt. Das
Wasser verdampft im Kesselraum (6), kondensiert an der schrägen (oder gewölbten) Decke und läuft an den Seiten hinunter in die Kondensatsammeirinne
(7)Von dort kann es abfließen und je nach Verwendungszweck als Trink- oder
Brauchwasser aufbereitet werden.Die Restsalzlauge wird durch den Bodenablauf (8) kontrolliert abgezogen.Um den Kondensatprozeß an der Kesseldecke zu
beschleunigen und zu kontrollieren, ist der Deckel doppelwandig (9) und wird mit
einem Kühlmedium (10) durchspült.
Fig.2 zeigt prinzipiell den baugleichen Kessel wie Fig. 1. Dazu kommt ein
Fig.2 zeigt prinzipiell den baugleichen Kessel wie Fig. 1. Dazu kommt ein
vakuumstabiler Zwischensammeltank Pos(l 1). Über den Stutzen Pos(12) wird das
notwendige Vakuum für den Zwischensammler und den Kessel erzeugt.Pos(13)
notwendige Vakuum für den Zwischensammler und den Kessel erzeugt.Pos(13)
zeigt die Luftzirkulationsleitung.
Die Medienstöme (Wasserzulauf,Kondensatablauf,Salzkonzentratablauf) werden
über eine Steuerung so im Gleichgewicht gehalten, das ein ständiges Vakuum
vorhanden ist. Je nach Vakuum kann hier schon auf eine Zusatzbeheitzung durch
einen Parabolspiegel oder Reflektor verzichtet werden. Ein Dauerbetrieb rund um
über eine Steuerung so im Gleichgewicht gehalten, das ein ständiges Vakuum
vorhanden ist. Je nach Vakuum kann hier schon auf eine Zusatzbeheitzung durch
einen Parabolspiegel oder Reflektor verzichtet werden. Ein Dauerbetrieb rund um
die Uhr wäre dann möglich.
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ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel
ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel
Fig.3 zeigt den mechanisch betriebenen Vakuumkessel (1). Er hat den prinzipiellen
Grundaufbau eines Kompensators und arbeitet im Prinzip wie ein Blasebalg. Start: Der Kessel steht in zusammengedrückter Pos. (2). Vorgeheiztes Salzwasser
wird durch den Bodeneinlaß zugeführt (3). Der Kessel, der am oberen Umfang fixiert ist, wird mechanisch abwärts gezogen (4). Durch das steigende Vakuum und
dem damit verbundenem Absinken des Siedepunktes verdampft das Wasser. Das Kondensat fließt über die Sammelrinne (5) in den ebenfalls vakuumstabilen
Zwischensammler (6). Pos. (7) zeigt die Luftzirkulationsleitung. Nach einem fixiertem Zeitraum wird der Vorgang beendet, und der Kessel wird
entspannt.
Die verbliebene Salzlauge wird abgezogen(8). Das Kondensat wird zur
Aufarbeitung weitergeleitet(9). Der Kessel, der wieder in Pos (2) steht, wird gefüllt
und der Prozeß kann von neuem beginnen. Pos(10) zeigt den Kühlwasserraum.
Zur Optimierung kann auch hier eine Vakuumpumpe(l 1) an den Zwischensammler(7) angeschlossen werden.
Claims (5)
1. Geschlossener Metallkessel mit doppelwandigem Deckel und innenliegender
Sammelrinne zumVerdampfen von Meer-, Brack-, Schmutz- oder Salzwasser.Der Kessel ist rund, Deckel und Boden sind gewölbt. Die erforderliche Wärmemenge
wird durch einen Parabolspiegel bereitgestellt.
1.1 Kessel nach Anspruch 1, jedoch sind Deckel und Sammelrinne mechanisch lösbar
mit dem Boden verbunden, (mit oder ohne Zwischendichtung)
1.2 Kessel nach Anspruch 1, jedoch anstatt des doppelwandigen Deckels ein
einwandiger mit aufgesetzter Kühlrohrschleife.
1.3 Kessel nach Anspruch 1, jedoch mit einwandigem Deckel und offenem
Kühlkreislauf.
1.4 Kessel nach Anspruch 1, jedoch sind Deckel und Boden kegelig.
1.5 Kessel nach Anspruch 1, jedoch ist der Kessel n-förmig und hat einen n-förmigen
Deckel und Boden.
1.6 Kessel nach Anspruch 1, jedoch wird die erforderliche Wärmemenge durch einen
n-förmigen Reflektor bereitgestellt
2. Geschlossener Metallkessel mit doppelwandigem Deckel und innenliegender
Sammelrinne zum Verdampfen von Meer-, Brack-, Schmutz- oder Salzwasser.Der Kessel ist rund, Deckel und Boden sind gewölbt. Im Kesselverdampfungsraum
wird mittels Pumpe ein Vakuum erzeugt.
2.1 Kessel wie nach Anspruch 2, jedoch wie Anspruch 1.1 bis 1.6.
•
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ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel
ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel
3. Geschlossener Metallkessel mit doppelwandigem Deckel und innenliegender
Sammelrinne zum Verdampfen von Meer-, Brack-, Schmutz- oder Salzwasser.Der Kessel ist rund, Deckel und Boden sind gewölbt. Die Seitenwände sind wellig wie
bei einem Kompensator. Im Kesselverdampfungsraum wird durch mechanisches
oder elektrisches Strecken des Kessels ein Vakuum erzeugt. 3.1 Kessel nach Anspruch 3 , jedoch sind Deckel und Sammelrinne -mechanisch
lösbar- mit der welligen Seitenwand und dem Boden verbunden.
3.2 Kessel nach Anspruch 3 , jedoch mit einwelliger Seitenwand.
3.3 Kessel nach Anspruch 3 , jedoch mit n-welliger Seitenwand.
3.4 Kessel nach Anspruch 3 , jedoch wie Anspruch 1.2 bis 1.6
3.5 Kessel nach Anspruch 3 , jedoch mit zusätzlicher Wärmeeinbringung durch einen
Parabolspiegel oder Reflektor.
3.6 Kessel nach Anspruch 3 , jedoch mit zusätzlicher Vakuumerzeugung mittels
Vakuumpumpe.
4. Kessel nach Anspruch 1 bis 3 , jedoch wird als Kesselbeheizung ein Trägermedium,
zum Beispiel Öl, benutzt.Dieses wird z.B.durch einen Sonnenkollektor erhitzt, und
über einen geschlossenen Rohrkreislauf durch den Kessel gefuhrt. Zur besseren
Prozeßsteuerung wird ein isolierter Lagertank in den Rohrkreislauf integriert. Bei
ausreichender Dimensionierung von Kollektor und Tank kann auch hier ein kontinuierlicher 24 Std. Betrieb erfolgen.
5. Kessel nach Anspruch 1 bis 4, jedoch ganz oder teilweise aus Nichtmetallwerkstoffen wie zum Beispiel Kunststoff oder Plastik.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29620639U DE29620639U1 (de) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29620639U DE29620639U1 (de) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29620639U1 true DE29620639U1 (de) | 1997-01-16 |
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ID=8032533
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| DE29620639U Expired - Lifetime DE29620639U1 (de) | 1996-11-27 | 1996-11-27 | Ökologische Meerwasserentsalzung mit regenerativen Energien im drucklosen geschlossenen Kessel |
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| Country | Link |
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| DE (1) | DE29620639U1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011035283A2 (en) | 2009-09-21 | 2011-03-24 | Epiphany Solar Water Systems | Solar powered water purification system |
| US11261114B2 (en) | 2015-07-21 | 2022-03-01 | David DeChristofaro | Aerobic treatment system |
-
1996
- 1996-11-27 DE DE29620639U patent/DE29620639U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2011035283A2 (en) | 2009-09-21 | 2011-03-24 | Epiphany Solar Water Systems | Solar powered water purification system |
| EP2480502A4 (de) * | 2009-09-21 | 2013-04-03 | Epiphany Solar Water Systems | Mit sonnenenergie betriebenes wasserreinigungssystem |
| US10953341B2 (en) | 2009-09-21 | 2021-03-23 | Epiphany Solar Water Systems | Solar powered water purification system |
| US11261114B2 (en) | 2015-07-21 | 2022-03-01 | David DeChristofaro | Aerobic treatment system |
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