DE3344937A1

DE3344937A1 - Verfahren und vorrichtung zum foerdern von wasser

Info

Publication number: DE3344937A1
Application number: DE19833344937
Authority: DE
Inventors: Achim Dr.-Ing. 6636 Hülzweiler Wilhelm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1985-06-20

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Fördern von Wasser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern von Wasser sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Das Fördern von Wasser erfolgt meist mittels Pumpeinrichtungen, die entweder durch Elektro- oder auch durch Kraftstoffmotoren auf Diesel- oder 3enzinbasis angetrieben werden.
In vielen Regionen der Erde, in denen aufgrund der vorhandenen klimatischen Verhältnisse der Bedarf an Wasser, z. B. zur Bewässerung von landwirtschaftlich genutzten Flächen, besonders groß ist, besteht jedoch ein erheblicher Mangel an der zum Fördern des Wassers benötigten Energie.
Entweder ist die für die elektrische Energieversorgung erforderliche Infrastruktur nicht vorhanden oder die hohen Kraftstoffkosten übersteigen die finanziellen Möglichkei ten der Verbraucher. Hinzu kommt, daß die erforderliche Wartung dieser bekannten Pumpaggregate häufig Schwierig keiten bereitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und wartungsarmes Verfahren zum Fördern von Wasser zu entwickeln, bei dem weder elektrische Energie noch graftstoff benötigt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in mindestens einen unter etwa Normaldruck stehenden Zwischenspeicherbehälter durch Nutzung von Solarenergie erzeugter Wasserdamnf eingespeist wird, daß sodann der Wasserdampf durch Zugabe geringer Mengen Wasser kondensiert wird und da9 anschließend der sich dabei einstellende Unterdruck zum Ansaugen des zu fördernden Wasser in den Zwischen speicherbehälter verwendet wird.
Zweckmäßigerweise liegt die Temperatur des eingesetzten Wasserdampfes zwischen etwa 100 und 120 ° C.
Durch die Erfindung gelingt es in einfacher reise, ausschließlich unter @utzung von Solarenergie Wasser zu fördern. nasei werden keinerlei bewegte Teile benötigt, so daß das vorgeschlagene System äußerst wartungsarm arbeitet. Es eirnet sicn somit in hervorragender Weise zum Fördern von Wasser in trockenen und heißen Regionen, insbesondere für Bewässerungszwecke in der Landwirtschaft.
Ein annähernd kontinuierlicher Pumpbetrieb wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß zwei umschaltbare Zwischenspeicherbehälter verwendet werden, wobei während des @üllens des einen Behälters der andere entleert wird.
Weitere Erläuterungen zu der Erfindung sind dem in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
Die in der Figur schematisch dargestellte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, besteht aus einem Zwischenspeicherbehälter 1 (Volumen etwa 1 - 10 m³), dessen oberer Bereich über ein Steigrohr 2 mit einem Wasserreservoir, aus den das Wasser gefördert werden soll, in Verbindung steht. Das Steigrohr 2 weist am unteren, ereits in das lasserreservoir eingetauchten Ende ein Rückschlagsventil 3 und im oberen Bereich einen gasdicht verschließbaren Stutzen 11 auf.
Im unteren Bereich des Zwischenspeicherbehälters 1 ist ein Wasserauslaßrohr 4 mit einem weiteren Rückschlagventil 5 vorgesehen.
Zur Belüftung des Zwischenspeicherbehälters 1 ist ein Belüftungsventil 7, welches über einen Schwimmer 6 gesteuert wird, angeschlossen.
Schließlich ist der Zwischenspeicherbehälter über eine mittels eines Ventils 8 absperrbare Leitung 9 mit einem z. . als Parabolkollektor ausgebildeten Dampferzeuger 1Ö verbunden.
Die Förderung des Tassers erfolgt nach den folgenden trbeitsschritten: Zunächst wird zum Starten der Pumpe bei geschlossenem Rückschlarventil 3 das Steigrohr 2 über den Stutzen 11, der anschließend wieder gasdicht verschlossen wird, mit Wasser gefüllt.
In einem ersten Arbeitsschritt wird nunmehr die in dem unter etwa Normaldruck stehenden Zwischenspeicherbehälter vorhandene Luft durch Wasserdampf (100 - 120 ° C) verdrängt, welcher in dem Dampferzeuger 1 erzeut und über die Leitung 9 und das geöffnete Ventil 8 in den Behalter 1 einströmt. Die Luft entweicht dabei über das Belüftungsventil 7.
Daraufhin wird in einem zweiten Arbeitsschritt in den Zwischenspeicherbehälter 1 über das Steigrohr 2 eine zeringe Menge an kaltem wasser eingespeist, wodurch der Wasserdampf kondensiert wird. Dabei entsteht im Behälter 1 ein Unterdruck, der bewirkt, daß das Rückschlagventil 3 geöffnet und Wasser über das Steigrohr 2 in den Behälter 1 gesaugt wird.
Sobald das Wasser das durch den Schwimmer 6 vorgegebene Füllstandsniveau erreicht hat, öffnet dieser in einem weitereln Arbeitsschritt das Belüftungsventil 7. Durch die nunmehr in den Behälter 1 einströmende Luft entsteht im Behälter 1 ein Druckausgleich mit der Umgebung. Das Rückschlagventil 3 wird jetzt geschlossen.
Die Entleerung des Zwischenspeicherbehälters 1 erfolgt in einem letzten Arbeitschritt über das Wasserauslaufrohr 4 mit dem geöffneten Rückschlagventil 5.
Die Steuerung der einzelnen Ventile entsprechend den jeweils vorliegenden Arbeitsschritten kann sowohl mechanisch als auch elektronisch erfolgen.
Das beschriebene Förderprinzip ermöglicht es, Wasser über eine maximale Höhendifferenz von ca. 8 m zu pumpen.
Ein @uasikontinuierlicher Pumpbetrieb läßt sich in einfacher Weise durch Einbindung eines zweiten Zwischenspeicherbehälters erreichen, wobei die Steuerung der verschiedenen Ventile so ausgelegt ist, daß während des Füllens des einen Behälters der zweite entleert wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Fördern von Wasser dadurch, gekennzeichnet, daß in mindestens einen unter etwa Normaldruck stehenden Zwischenspeicherbehälter durch Nutzung von Solarenergie erzeugter Wasserdampf eingespeist wird, daß sodann der Wasserdampf durch Zugabe geringer Mengen Wasser kondensiert wird und daß anschließend der sich dabei einstellende Unterdruck zum Ansaugen des zu fördernden Wassers in den Zwischenseicherbehälter verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Wasserdampfes zwischen etwa 100 und 120 ° C liegt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei umschaltbare Zwischenspeicherbehalter verwendet werden, wor)ei während des füllens des einen 3ehalters der andere entleert wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zwischenspeicherbehalter (1), der über ein absterrbares Steigrohr (2) mit einem Wasserreservoir und über absperrbare Dampfleitung (9) mit einem Dampferzeuger (ie) verbunden ist und der ein über einen Schwimmer (6) gesteuertes Belüftungsventil (7) aufweist.