DE4132916A1 - Einrichtung zur gewinnung von trinkwasser aus aufwind - kraftwerken - Google Patents

Einrichtung zur gewinnung von trinkwasser aus aufwind - kraftwerken

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0033—Other features
    • B01D5/0042—Thermo-electric condensing; using Peltier-effect
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/28—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
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Description

Aufwind - Kraftwerke nutzen den Auftrieb von durch Sonnenenergie er­ wärmter Luft in einer kaminartig senkrecht stehenden Röhre (Röhren­ kamin) durch eine im Fuß der Röhre befindliche Windturbine zur Er­ zeugung von mechanischer Energie aus.
Der Standort derartiger Anlagen ist also auf Gegenden mit hoher Sonneneinstrahlung z. B. Wüstengegenden begrenzt und genau in diesen Gegenden herrscht größtenteils Wassermangel.
Bei Lufttemperaturen von 40° und einer Sättigung von nur 30% sind in 1 Kg Luft 13,80 g Wasser enthalten, bei 50% Sättigung bereits 23,40 g.
Da derartige Anlagen mit geringen Druckdifferenzen (ΔP) aber großer Durchsatzmenge arbeiten, ist der Anteil von Trinkwasser, der ja aus der Masse kommt, relativ hoch.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen die es er­ möglicht, in einem Aufwind - Kraftwerk nicht nur mechanische Energie, sondern durch Absenkung der Temperatur der angesaugten Luft über einen Gegenstrom-Wärmetauscher nach dem "Joule-Thomson-Effekt" (Siemens- Gegenstromverfahren) die Temperatur der angesaugten Luft soweit ab­ zusenken, daß der Taupunkt unterschritten wird und die in der ange­ saugten Luft befindliche Feuchtigkeit kondensiert und als Trinkwasser anfällt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer beispielsweisen Aus­ führungsform unter Bezugnahme auf ihre schematische Schnittansicht in der beiliegenden einzigen Figur näher erläutert.
Durch die kaminartig senkrecht stehende Röhre (Röhrenkamin) (1) strömt die von den Kollektoren (15) durch Sonnenenergie erwärmte und somit leichtere Luft nach oben und saugt aus der Umgebung in Rich­ tung der Pfeile (2) Luft an, die entlang der Wärmetauscher (3) zur Windturbine (4) strömt. Da der Luftdruck hinter der Windturbine niederer als davor ist, ist auch die Lufttemperatur hinter der Wind­ turbine niederer. Die abgekühlte Luft nimmt im Gegenstrom über den Gegenstrom-Wärmetauscher (3) Wärme aus der Richtung der Pfeile (2) nachströmende Luft auf. Durch den Abschaukeleffekt (Joule- Thomson-Effekt) kühlt sich die Luft hinter der Windturbine unter den Taupunkt der in der Luft befindlichen Feuchtigkeit ab und fällt an der tiefsten Stelle des Wärmetauschers (3) als Trinkwasser an.

Claims (3)

1. Aufwind - Kraftwerk bestehend aus einer kaminartig senkrecht stehen­ den Röhre (1) (Röhrenkamin), einer Windturbine mit Generator (4), einem Gegenstrom - Wärmetauscher (3) sowie Kollektoren (5) zum Aufheizen der durchströmenden Luft durch Sonnenenergie, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Auftrieb der durch die Kollektoren (5) erwärmte Luft in der kaminartig, senkrecht stehenden Röhre (1) (Röhrenkamin) in Richtung der Pfeile (2) aus der Umgebung nachströmende Luft über­ die Gegenstrom - Wärmetauscherfläche (3) Wärme an die beim Durchgang durch die Windturbine (4) entspannte und dadurch abgekühlte Luft nach dem "Joule - Thomson-Effekt" (Siemens Gegenstromverfahren) abgibt, wo­ durch nach kurzer Zeit die Temperatur der nachströmenden Luft (2) unter den Taupunkt der in der Luft befindlichen Feuchtigkeit abfällt und die kondensierte Feuchtigkeit an der tiefsten Stelle des Gegenstrom- Wärmetauschers (3) als Trinkwasser anfällt.
2. Aufwind - Kraftwerk nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstrom - Wärmetauscher (3), um bei den geringen Temperatur­ unterschieden (ΔT) vor und nach der Windturbine (4) optimal zu arbei­ ten, mit einer möglichst großen Oberfläche versehen ist. Die geringen Druckunterschiede (ΔP) erlauben den Einsatz von dünsten, gewellten Blechen.
3. Aufwind - Kraftwerk nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (6) zwischen Wärmetauscher und Kollektoren aus schlecht wärmeleitendem Material besteht.
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