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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Süßwasser
aus Salzwasser. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur
Entsalzung von Salzwasser.
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Süßwasser
ist sowohl für
Lebewesen, beispielsweise Menschen oder auch Tiere sowie auch für die Pflanzenwelt
notwendig für
die Erhaltung, wobei jedoch die Erde nicht in allen Regionen genügend Süßwasser
zur Lebenserhaltung bereitstellt. Aus diesem Grunde ist es bekannt,
Entsalzungsanlagen für Salzwasser,
hier insbesondere Meerwasser, zur Verfügung zu stellen, um dieses
Wasser zu entsalzen und somit für
Menschen, Tiere und Pflanzen in genügendem Umfang Süßwasser
bereitzustellen. Oftmals ist es dabei so, dass in den Regionen,
wo Süßwasser benötigt wird,
weder ein Süßwasservorkommen
noch ein Salzwasservorkommen zur Verfügung steht, so dass die Bereitstellung
von Süßwasser
in derartigen Regionen zusätzlich
erschwert wird.
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Die
bisherigen Verfahren zur Entsalzung von Salzwasser, um so Süßwasser
zur Nutzung bereitzustellen, erweisen sich als technisch aufwendig
und darüber
hinaus auch energieintensiv. Darüber
hinaus muss das gewonnene Süßwasser
bei einer örtlichen Entfernung
zur Süßwasserbedarfsstelle
noch zusätzlich
zu dieser Bedarfsstelle hintransportiert werden, was einen weiteren
Aufwand und Kosten mit sich bringt.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Erzeugung von Süßwasser
aus Salzwasser bereitzustellen, mit dem die vorgenannten Nachteile überwunden
werden können,
welches also insbesondere geeignet ist, selbst bei einer örtlichen
Entfernung zwischen Salzwasservorkommen und Süßwasserbedarfsstelle technisch einfach
und kostengünstig
Süßwasser
bereitzustellen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren zur Entsalzung von Salzwasser gelöst, bei dem das Salzwasser
während
des Transports in einem zumindest abschnittsweise ein Gefälle aufweisenden
Kanal entsalzt wird. So ist es ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens,
einen Kanal bereitzustellen, mit dem sowohl der Transport des Wassers
als auch die Entsalzung von Salzwasser durchgeführt werden kann.
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Hierbei
wird unter einem Kanal im Sinne der Erfindung ein Hohlprofil, z.
B. ein rohrförmiges
Element verstanden, welches senkerecht zu seiner Längserstreckung
einen geschlossenen Querschnitt aufweist. So kann z. B. die erfindungsgemäße Vorrichtung
durch ein Rohr ausgebildet sein.
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So
kann in einen solchen Kanal das Salzwasser beispielsweise an einem
Salzwasservorkommen eingeleitet werden, um das Wasser zu einer Süßwasserbedarfsstelle
durch den Kanal zu leiten, wobei es verfahrensmäßig vorgesehen ist, während des
Transportes zwischen dem Salzwasservorkommen und der Süßwasserbedarfsstelle
das eingeleitete Salzwasser innerhalb des Kanals zu entsalzen, so dass
insbesondere unmittelbar nutzbares Süßwasser an der Süßwasserbedarfsstelle
ankommt, d. h. aus dem Kanal ausgeleitet wird. So wird durch die
Erfindung sowohl die Problematik der Entsalzung als auch die Problematik
des Transports gleichzeitig gelöst.
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So
kann es beispielsweise vorgesehen sein, einen solchen Kanal, der
sowohl zum Transport als auch zur gleichzeitigen Entsalzung von
eingeleitetem Salzwasser geeignet ist, zwischen einem Salzwasservorkommen
und einer Süßwasserbedarfsstelle vorzusehen,
die gegebenenfalls kilometerweit auseinander liegen. Hierbei ist
lediglich darauf zu achten, dass der Kanal ein ausreichendes Gefälle zwischen Kanalanfang
und Kanalende aufweist, um so zu gewährleisten, dass alleine durch
das vorhandene Gefälle
der Transport des Wassers zwischen diesen beiden Stellen erfolgt.
So wird demnach der Transport ohne jeglichen Energieaufwand stattfinden,
so dass alleine der Transportaspekt durch das erfindungsgemäße Verfahren
sehr kostengünstig
gelöst
ist.
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In
einer Anwendung, bei der ein Salzwasservorkommen und eine Süßwasserbedarfsstelle örtlich nahe
beieinander gelegen sind, kann in gleicher Weise eine Entsalzung
mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren
vorgenommen werden, da eine Leitung des Wassers vom Kanalanfang
zum Kanalende auch derart erfolgen kann, dass Kanalanfang und Kanalende örtlich nahe
beieinander liegen. So kann dennoch während des Transportes durch
einen Kanal die erfindungsgemäß vorgesehene
Entsalzung des Salzwassers stattfinden.
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Dies
kann beispielsweise Anwendung finden auf Inseln, die von Meerwasser
umgeben sind, jedoch kein eigenes Süßwasservorkommen haben. Beispielsweise
kann es hier vorgesehen sein, dass ein derartiger Kanal sich über die
Breite bzw. Länge einer
Insel erstreckt, so dass auf der einen Seite der Insel das Salzwasser
aus dem Meer entnommen und in den Kanal eingeleitet und auf der
anderen Seite der Insel aus dem Kanal Süßwasser entnommen wird. Hierbei
kann eventuelles restliches Salzwasser aus dem Kanal ins Meer zurückgeleitet
werden.
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Auch
kann es bei dieser oder anderen Anwendungen vorgesehen sein, dass
die erfindungsgemäße Vorrichtung
keine Erstreckung entlang einer Längsrichtung aufweist sondern
z. B. der Kanal umeinander gewunden ist, wie z. B. bei einer Spirale. Hierbei
kann das Salzwasser an einem Ende der Spirale eingeleitet und Süßwasser
an dem anderen Ende entnommen werden. Auch andere Formen außer der
Spiralform sind hier denkbar, z. B. eine Meanderform. Wesentlich
ist dabei lediglich, dass zwischen Eintritt und Austritt ein Gefälle existiert.
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Erfindungsgemäß kann das
vorbeschriebene Verfahren durchgeführt werden mit einer Vorrichtung
zur Erzeugung von Süßwasser
aus Salzwasser, die wenigstens einen Kanal umfasst, in welchem wenigstens
eine Salzwasserrinne angeordnet ist, mittels der Salzwasser von
einer Einleitungsstelle, insbesondere dem Kanalanfang, zu einer
Ausleitungsstelle leitbar ist und in welchem wenigstens eine weitere Süßwasserrinne
angeordnet ist, mittels der aus dem Salzwasser verdunstetes und an
der Kanalinnenwandung kondensiertes Süßwasser auffangbar und zu einer
Ausleitungsstelle, insbesondere dem Kanalende, leitbar ist.
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So
ist es bei einer solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung der wesentliche
Kerngedanke, dass das Salzwasser in einen solchen Kanal eingeleitet wird
und innerhalb einer dafür
vorgesehenen Salzwasserrinne, von der wenigstens eine vorgesehen ist,
in Transportrichtung fließt.
Hierbei kommt es während
des Fließens
in der Rinne aufgrund der offenen Oberfläche des Salzwassers zu einer
Verdunstung von Wasser aus dem Salzwasser, welches sich sodann an
der Kanalinnenwandung dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Kondensation
niederschlagen kann und von der Kanalinnenwandung in wenigstens
eine Süßwasserrinne
gelangt, in der das so gewonnene Süßwasser entlang der Erstreckung der
Rinne, d. h. in Richtung des Kanals, weitergeleitet wird. So kann
es vorgesehen sein, dass an einem Kanalanfang ausschließlich Salzwasser
eingeleitet wird und an einem Kanalende oder auch an wenigstens
einer Stelle zwischen Kanalanfang und –ende im Idealfall ausschließlich Süßwasser,
gegebenenfalls auch in Verbindung mit in der Salzkonzentration erhöhtem Salzwasser,
insofern also eine Salzwassersole, entnehmbar ist.
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Um
einen Transport sowohl des eingeleiteten Salzwassers sowie auch
des hieraus gewonnenen Süßwassers
innerhalb der Vorrichtung zwischen dem Kanalanfang und dem Kanalende
zu erreichen, kann es vorgesehen sein, dass der Kanal insgesamt oder
zumindest die Salzwasser- und/oder Süßwasserrinnen innerhalb des
Kanals zumindest abschnittsweise ein Gefälle aufweisen. So wird durch dieses
Gefälle
und durch die wirkende Schwerkraft erreicht, dass das Salzwasser
und das daraus erzeugte Süßwasser
in der Richtung von einem Kanalanfang zu einem Kanalende transportiert
werden. Es ist somit ersichtlich, dass allein für den Transport des Wassers
innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung
im Wesentlichen keinerlei Energie aufgewendet werden muss, außer gegebenenfalls
um am Ort des Kanalanfangs eine Einleitung des Salzwassers in den
Kanal vorzunehmen. Hierfür
kann z. B. wenigstens eine solarbetriebene Pumpe eingesetzt werden.
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In
dem Fall, sofern keine Möglichkeit
besteht, einem Kanal insgesamt über
seine gesamte Länge ein
insbesondere gleichmäßiges Gefälle zu verleihen,
kann es auch vorgesehen sein, dass ein Kanal zwischen dem Kanalanfang
und dem Kanalende in mehrere Kanalabschnitte unterteilt ist, die
jeweils ein Gefälle
in Richtung Kanalende aufweisen, wobei ein Kanalabschnittende und
ein Kanalabschnittanfang benachbarter Kanalabschnitte in unterschiedlichen Höhen angeordnet
sind und zumindest das erzeugte Süßwasser mittels einer Pumpvorrichtung
von einem Kanalabschnitt zum nächsten
weiterleitbar ist. So wird erreicht, dass zumindest innerhalb eines
jeden Kanalabschnittes der Transport des Wassers lediglich aufgrund
des Gefälles
und somit aufgrund der wirkenden Schwerkraft erfolgt, wobei gegebenenfalls zwischen
den Kanalabschnitten ein Anheben zumindest des Süßwassers, gegebenenfalls auch
des Salzwassers durch eine Pumpvorrichtung erfolgen kann. Dies ist
besonders energetisch günstig,
sofern eine solarbetriebene Pumpvorrichtung zum Einsatz kommt.
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Während des
Transportes in einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt automatisch eine
Verdunstung von Wasser aus dem Salzwasser, welches innerhalb der
Salzwasserrinne der Vorrichtung in Richtung des Gefälles fließt. Hierbei
kann es erfindungsgemäß vorgesehen
sein, dass der Effekt der Verdunstung dadurch verstärkt wird,
dass das Salzwasser in der Salzwasserrinne durch auf einen Kanal
einwirkende Sonneneinstrahlung aufheizbar ist. Dies ist insbesondere
auch deshalb vorteilhaft, da Süßwasserbedarfsgebiete üblicherweise
in warmen und durch Sonneneinstrahlung begünstigte Regionen der Erde angeordnet
sind, so dass eine erfindungsgemäße Vorrichtung
und die Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
bevorzugt in derartigen Regionen der Erde zum Einsatz kommen können.
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Um
eine effektive Aufheizung des Salzwassers innerhalb der wenigstens
einen vorgesehenen Salzwasserrinne zu erzielen, kann es hierbei
vorgesehen sein, dass ein oberer Kanalbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die wenigstens einen solchen Kanal umfasst, transparent ausgebildet
ist. Hierbei besteht nicht zwingend die Notwendigkeit, dass der
Kanalbereich für
das menschliche Auge optisch transparent ausgebildet ist, sondern
es reicht beispielsweise aus, wenn dieser Kanalbereich für den Infrarotanteil
des Sonnenlichtes transparent ausgebildet ist, der wesentlich ist
für die
Aufwärmung des
Wassers innerhalb des Kanals.
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Auch
kann es alternativ oder kumulativ mit den vorgenannten Merkmalen
vorgesehen sein, dass eine Salzwasserrinne derart ausgebildet ist,
dass diese eine höhere
Sonnenlichtabsorption aufweist als eine Süßwasserrinne, die sich parallel
zu der wenigstens einen Salzwasserrinne innerhalb der Kanalanordnung
erstreckt. So wird sichergestellt, dass zwischen der wenigstens
einen Salzwasserrinne und der wenigstens einen Süßwasserrinne ein Temperaturgefälle vorherrscht,
d. h. dass die Salzwasserrinne auf einem höheren Temperaturniveau liegt,
so dass im Wesentlichen die Verdunstung aus dem Wasser erfolgt,
welches in der Salzwasserrinne fließt.
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Um
eine höhere
Sonnenlichtabsorption zu erreichen, kann beispielsweise die Salzwasserrinne mit
einem das Sonnenlicht stärker
absorbierenden Material ausgestaltet sein als die Bereich der wenigstens
einen Süßwasserrinne.
Dies kann beispielsweise schon allein durch eine farbliche Gestaltung
der jeweiligen Rinnen erfolgen. Z. B. können Salzwasserrinnen dunkel,
insbesondere schwarz und Süßwasserrinnen
hell, insbesondere weiß ausgestaltet sein.
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Um
eine höhere
Absorption zu erhalten kann es auch vorgesehen sein, zusätzlich zu
der Rinne Verdunstungshilfen innerhalb der Vorrichtung vorzusehen,
die Sonnenlicht absorbieren und an das Salzwasser abgeben, insbesondere
also mit dem Salzwasser in der Salzwasserrinne in wärmeleitendem Kontakt
stehen. Z. B. kann es sich um Lamellen, Folien oder sonstige insbesondere
flächige
Element handeln, insbesondere die in das Salzwasser eintauchen,
z. B. hineingehängt
sind.
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In
einer weiteten Ausführung
kann es auch vorgesehen sein, dass die Verdunstungsenergie, die beim
Verdunsten aufgenommen wurde, und bei der Kondensation abgegeben
wird, der Salzwasserrinne zuzuführen,
insbesondere durch geeignete wärmeleitende
Mittel zwischen der Salzwasserrinne und den Bereichen der Vorrichtung,
an denen die Kondensation insbesondere maßgeblich stattfindet.
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Auch
kann es hier gegebenenfalls ergänzend
zu den vorgenannten Merkmalen vorgesehen sein, dass eine Salzwasserrinne
in dem Kanal beabstandet zur Kanalwandung angeordnet ist.
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So
wird die Kanalwandung, die beispielsweise Kontakt zum Erdreich haben
kann, eine geringere Temperatur aufweisen als die inneren Bereich
des Kanals. So wird durch eine Beabstandung der Salzwasserrinne
zur Wandung des Kanals erreicht, dass die Salzwasserrinne auf einem
höheren
Temperaturniveau gehalten werden kann als die Kanalwandung selbst,
so dass eine effektive Verdunstung in der Salzwasserrinne und gleichzeitig
eine effektive Kondensation des verdunsteten Wassers an der Kanalwandung
stattfinden kann.
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Beispielsweise
kann es hierbei vorgesehen sein, dass eine Salzwasserrinne in dem
Kanal thermisch isoliert gegenüber
der Kanalwandung angeordnet ist, beispielsweise aufgehängt ist.
So kann die Wärme,
die in die Salzwasserrinne, beispielsweise durch die Sonneneinstrahlung
erzeugt wird, nicht durch Wärmeleitungseffekte
aus der Salzwasserrinne herausgeleitet werden, so dass sich eine
Salzwasserrinne durch die Sonneneinstrahlung stärker aufwärmt als die Kanalwandung, die
beispielsweise zumindest zum Teil Kontakt zum Erdreich haben kann
oder an sich schon aufgrund ihrer größeren Oberfläche eine
größere Kühlung erfährt als
die Salzwasserrinne innerhalb des Kanals.
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Beispielsweise
kann eine Salzwasserrinne, um diese Effekte zu erzielen, auf/an
wenigstens einem Steg oder Stelzen in einem Abstand zur Kanalwandung
angeordnet werden. Ein solcher Steg kann über die Kanalerstreckung durchgängig ausgebildet sein
und gegebenenfalls mehrere Süßwasserrinnen voneinander
trennen. Ebenso kann es vorgesehen sein, dass innerhalb einer Süßwasserrinne
Stelzen angeordnet sind, auf denen eine Salzwasserrinne aufgestelzt
ist. Auch kann eine Salzwasserrinne von einem oberen Bereich des
Kanals über
Stelzen bzw. Streben abgehängt
sein.
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Bei
sämtlichen
Ausführungen
kann es vorgesehen sein, dass eine Salzwasserrinne innerhalb des Kanals
so angeordnet ist und der Querschnitt des Kanals so ausgebildet
ist, dass die Salzwasserrinne in einem Bereich verläuft in welchem
die Wahrscheinlichkeit des Abtropfens von kondensiertem Süßwasser
von der Kanalwand gering ist. So wird vermieden, dass kondensiertes
Süßwasser
in das Salzwasser zurücktropft.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform,
die alternativ oder kumulativ zu den vorgenannten Merkmalen eingesetzt
werden kann, kann es auch vorgesehen sein, dass eine Salzwasserrinne
in einem Fokusbereich einer insbesondere unteren Kanalinnenwandung
angeordnet ist, die einen Hohlspiegel für in den Kanal einfallendes
Sonnenlicht bildet. So kann das Sonnenlicht durch den insbesondere transparenten
oberen Kanalbereich in das Innere des Kanals eintreten und durch
einen reflektierenden inneren und insbesondere unteren Kanalinnenwandungsbereich
auf eine Salzwasserrinne reflektiert werden.
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Beispielsweise
kann so ein Kanal im Querschnitt betrachtet eine Hohlspiegelanordnung
darstellen, mittels dem die Salzwasserrinne und das darin fließende Salzwasser
effektiv aufgeheizt werden kann. Automatisch ergibt sich dabei aufgrund
der Reflektion des einfallenden Lichtes an den Kanalinnenwandungen,
dass diese Kanalinnenwandungsbereiche kälter sind als die wenigstens
eine Salzwasserrinne innerhalb des Kanals, so dass Verdunstung und Kondensation
hierdurch weiterhin optimiert werden können.
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Beispielsweise
kann es auch vorgesehen sein, dass in Ergänzung zu vorgenannten Merkmalen die
wenigstens eine Süßwasserrinne
in dem Kanal bzw. erfindungsgemäßen Vorrichtung
bodennah, insbesondere direkt am oder im Boden des Kanals angeordnet
ist. Beispielsweise kann hierbei eine Süßwasserrinne zumindest zum
Teil durch den Bodenbereich des Kanals gebildet werden. Auch hier
kann wieder der Effekt ausgenutzt werden, dass dieser Bodenbereich
des Kanals, insbesondere sofern dieser Kontakt zum Erdreich hat,
ein geringeres Temperaturniveau aufweist als die Salzwasserrinne.
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Während des
Transports des Wassers, d. h. sowohl des Süß- als auch des Salzwassers
innerhalb des Kanals wird fortwährend
eine Verdunstung und somit eine Verringerung der fließenden Salzwassermenge
in der Rinne stattfinden sowie gleichzeitig eine Zunahme der Süßwassermenge
innerhalb der jeweiligen Rinne.
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Es
kann daher erfindungsgemäß vorgesehen
sein, dass das Fassungsvolumen pro Längeneinheit einer Salzwasserrinne
mit fortschreitender Entfernung vom Kanalanfang abnimmt und gegebenenfalls
weiterhin, dass das Fassungsvolumen pro Längeneinheit einer Süßwasserrinne
mit fortschreitender Entfernung vom Kanalanfang zunimmt. So kann
das zur Verfügung
stehende Volumen innerhalb einer erfindungsgemäßen Kanalvorrichtung optimal ausgenutzt
werden.
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In
einer weiteren Ausführung
kann es vorgesehen sein, dass wenigstens eine Ausleitungsstelle in
Kanalerstreckung vor dem Kanalende vorgesehen ist, um in der Salzkonzentration
erhöhtes
Salzwasser aus dem Kanal auszuleiten. Dieser Maßnahme liegt die Überlegung
zugrunde, dass während
des Transports innerhalb des Kanals durch Verdunstung die Salzkonzentration
in dem verbleibenden Salzwasser innerhalb der Salzwasserrinne zunimmt
und sich eine erhöhte
Tendenz zur Auskristallisation des Salzes innerhalb der Salzwasserrinne
ergeben kann.
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So
kann es demnach vorgesehen sein, dass Salzwasser, welches aufgrund
der Verdunstung eine immer weiter sich erhöhende Salzkonzentration aufweist,
aus dem Kanal bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung auszuleiten
und somit keine weitere Entsalzung mehr mit diesem Salzwasser vorzunehmen. Beispielsweise
kann eine Ausleitung stattfinden, wenn der Salzgehalt eine bestimmte
Konzentration erreicht.
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So
können
solche Ausleitungsstellen, von denen wenigstens eine vorgesehen
sein kann, durch empirische Ermittlung derjenigen Orte bestimmt
werden, wo erfahrungsgemäß die Salzkonzentration
ein bestimmtes Maß überschritten
hat. Ebenso kann es vorgesehen sein, entlang des Kanals mehrere
Ausleitungsstellen vorzusehen, die bedarfsweise öffenbar sind und insbesondere
innerhalb der Vorrichtung den Salzgehalt innerhalb der Salzwasserrinne
zu messen und sofern dieser eine bestimmte Konzentration erreicht,
die nächstkommende
Ausleitungsstelle zu öffnen,
um dieses verbleibende Salzwasser auszuleiten.
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Es
kann hierbei weiterhin vorgesehen sein, wenigstens eine Einleitungsstelle
entlang des Kanals vor dem Kanalende vorzusehen, um neues Salzwasser
in eine Salzwasserrinne einzuleiten. Dieses neue Salzwasser kann
entweder anstelle des vorherigen, in der Konzentration erhöhten und
ausgeleiteten Salzwassers eingeleitet werden, dieses also beispielsweise
vollständig
ersetzen oder es kann auch vorgesehen sein, mit dem neuen Salzwasser
die erhöhte
Salzkonzentration des bislang in der Salzwasserrinne fließenden Salzwassers
durch Zumischung zu verringern.
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Hierdurch
kann die Neigung zur Auskristallisation des Salzes reduziert werden.
Beispielsweise kann es vorgesehen sein, um frisches Salzwasser an wenigstens
einer Einleitungsstelle in den Kanal einzuleiten, dass in oder an
einem Kanal wenigstens eine weitere Rohrleitung angeordnet ist,
um frisches Salzwasser einer Einleitungsstelle zuzuführen. So kann
also beispielsweise mit einer solchen Rohrleitung das frische Salzwasser
lediglich transportiert werden, ohne gleichzeitig die erfindungsgemäße Entsalzung
innerhalb dieser Rohrleitung vorzunehmen. Hierbei kann es vorgesehen
sein, dass die wenigstens eine zusätzliche Rohrleitung ein gleiches Gefälle aufweist,
wie entweder die gesamte Kanalanordnung oder die Salzwasserrinne
innerhalb des Kanals.
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Ebenso
kann es vorgesehen sein, zwischen Kanalanfang und Kanalende Zapfstellen
für bereits erhaltenes
Süßwasser
anzuordnen.
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Bei
einer vorbeschriebenen Ausführungsform,
bei der ein erfindungsgemäßer Kanal
nicht ein insbesondere gleichmäßiges Gefälle von
Kanalanfang bis Kanalende aufweist, sondern in Kanalabschnitte unterteilt
ist, kann es auch vorgesehen sein, dass am Ende eines Kanalabschnittes
das in der Salzkonzentration erhöhte
Salzwasser aus dem Kanal ausleitbar ist und insbesondere nur das
Süßwasser
von einem Kanalabschnitt in den nächsten Kanalabschnitt weiterleitbar
ist, beispielsweise durch die eingangs genannten und bevorzugterweise
solarbetriebene Pumpvorrichtung.
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So
können
die Kanalabschnitte beispielsweise derart ausgelegt sein, dass während des
Transportes über
die Länge
eines solchen Abschnittes eine Salzkonzentration erreicht wird innerhalb
des verbleibenden Salzwassers, dass dieses Salzwasser bevorzugt
ausgeleitet wird aus dem Kanal. So kann dies immer an den tiefsten
Stellen der jeweiligen Kanalabschnitte, d. h. an deren jeweiligen
Enden erfolgen und lediglich das Süßwasser wird übernommen
in den nächsten
Kanalabschnitt, um dieses letzten Endes dem Ende des Gesamtkanals
zuzuführen.
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Im
Rahmen der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, eine Flusssteuerung
vorzunehmen, beispielsweise derart, dass Salzwasser in die erfindungsgemäße Vorrichtung
nur dann eingeleitet wird, wenn durch das Tages- bzw. Sonnenlicht
eine genügende
Aufheizung der Salzwasserrinne erfolgt, um eine genügende Verdunstung
des Wassers zu erzielen.
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Auch
kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass der Salzwasserzufluss
in den Zeiten, wenn der Lichteinfall nicht ausreichend ist, gestoppt
oder zumindest verringert wird. Beispielsweise kann in oder am Kanal
ein Sonnenlichtsensor eingesetzt werden und/oder auch ein Temperatursensor,
um den Zufluss licht- und/oder
temperaturabhängig
zu regeln. Gegebenenfalls kann es vorgesehen sein, in den Nachtstunden
den Zufluss vollständig
zu stoppen.
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Weiterhin
kann es auch vorgesehen sein, dass die Kanalkonstruktion derart
dimensioniert ist dass Menschen darin Platz finden, insbesondere
um Wartungsarbeiten vorzunehmen, z. B. entstandene Salzkrusten und –Kristalle
zu entfernen. Hierfür
können
z. B. in regelmäßigen Abständen Revisionsöffnungen
vorgesehen sein.
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Bei
sämtlichen
Ausführungen
können
als Material für
den Kanal bzw. die darin angeordneten Rinnen z. B. Kunststoff oder
Metall oder auch gießfähige Materialen
wie z. B. Beton zum Einsatz kommen, sowie sonstige geeignet Materialien.
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Eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann auch Elementweise aus Kanal- bzw. Rohrabschnitten zusammensetzbar
sein, insbesondere wobei jeder Abschnitt alle Merkmale der Erfindung
verkörpern kann.
Jeder Abschnitt kann z. B. aus einem Stück gefertigt sein und anfangsseitige
und endseitige Koppelstellen aufweisen, um einen folgenden Abschnitt ankoppeln
zu können.
Die Abschnitte selbst können grundsätzlich beliebige
handhabbare Längen
aufweisen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den nachfolgenden Figuren dargestellt. Es
zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Kanal
und etwa mittig aufgestelzter Salzwasserrinne sowie umgebender Süßwasserrinne
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2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Kanal
mit einem unteren profilierten Bereich, der eine mittlere Salzwasserrinne
und zwei randseitige Süßwasserrinnen
ausbildet
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3 eine
erfindungsgemäße kanalartige Vorrichtung
mit einer im unteren Bereich angeordneten Süßwasserrinne und einer darüber angeordneten Salzwasserrinne
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Die 1 zeigen in zwei verschiedenen Ansichten,
einmal im Querschnitt und einmal perspektivisch, einen Ausschnitt
aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einem Kanal 1, der mit seinem unteren Bereich in den
Boden 2 bzw. Erdreich 2 eingelassen ist. Der Kanal 1 ist
hier nur ausschnittsweise dargestellt und weist einen Einlassbereich
und einen Auslassbereich auf, die in diesen 1 nicht dargestellt
sind.
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Der
Kanal 1 weist dabei eine Kanalwandung auf, die im oberen
Bereich 3 für
einfallendes Sonnenlicht 4 durchlässig ist, so dass hierdurch
eine Aufheizung, insbesondere der Salzwasserrinne 7 erfolgen kann.
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Die
Rinnenkonstruktion 5 ist hier derart ausgebildet, dass
der untere Bereich des Kanals 1 durch zwei nebeneinander
verlaufende und ggfs- verbundenen Süßwasserrinnen 6 gebildet
ist und eine etwa mittig im Kanal 1 verlaufende Salzwasserrinne 7.
Die Rinnenkonstruktion kann hierbei einstückig aus einem Material hergestellt
sein, beispielsweise aus Beton, Metall oder Kunststoff. Hier ist
es in dieser Konstruktion vorgesehen, dass die Salzwasserrinne 7 über einen
Steg 8 sich über
die Süßwasserrinnen 6 erhebt
und hierdurch etwa mittig im Kanal 1 angeordnet ist.
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Das
Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dabei wie
folgt.
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Durch
eine hier nicht dargestellte Einlassstelle des Kanals 1,
also hier insbesondere den Kanalanfang, wird Salzwasser 7a in
die Salzwasserrinne 7 eingeleitet. Aufgrund eines Gefälles, mit
dem die Kanalkonstruktion 1 aufgebaut ist, wird dabei bewirkt, dass
das Salzwasser 7a in der Salzwasserrinne 7 in Richtung
des Gefälles
und somit in Richtung des Kanalendes fließt. Während des Fließens wird
das Salzwasser 7a bzw. die Salzwasserrinne 7 durch
den Lichteinfluss der Sonnenstrahlung 4 aufgeheizt, so dass
Wasser aus der Salzwasserrinne 7 verdunstet und sich an
den kühleren
Innenwandbereichen der Kanalinnenwandung als Kondensat niederschlägt.
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Das
Kondensat kann sodann an den inneren Wandbereichen des Kanals der
Schwerkraft folgend herunterlaufen und gelangt so in die beiden
Süßwasserrinnen 6,
so dass das so gebildete Süßwasser 6a innerhalb
der Süßwasserrinnen 6 dem
Gefälle
folgend ebenso Richtung Kanalende fließt. Es wird somit bewirkt,
dass durch das Gefälle
sowohl ein Transport stattfindet als auch durch die Sonneneinstrahlung
und die Aufheizung sowie die damit einhergehende Verdunstung und
Kondensierung Süßwasser aus
dem Salzwasser gebildet wird.
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Die
Ausführung
gemäß der 2 ist hier im Wesentlichen ähnlich,
wobei der Kanal 1 in seinem unteren Bereich derart profiliert
ausgebildet ist, dass sich eine etwa mittig im unteren Bereich verlaufende Salzwasserrinne 7 ergibt,
in der so wie zur 1 beschrieben, Salzwasser 7 dem
Gefälle
folgend fließen kann.
Durch die transparente Kuppel 3 des Kanals 1 kann
auch hier Sonnenlicht 4 in den Kanal 1 eintreten und
das Salzwasser 7a in der Rinne 7 aufheizen. Auch
hier verdunstet dementsprechend das Wasser aus der Rinne 7 und
schlägt
sich als Kondensat an den Innenwandbereichen des Kanals 1 nieder,
wo es seitlich in die beiden Süßwasserrinnen 6 hinabläuft. Das
Süßwasser 6a kann
demnach ebenso dem Gefälle
folgend innerhalb dieser beiden Rinnen zum Kanalende fließen. Auch
hier ist die Anordnung derart, dass der untere Bereich des Kanals 1 im
Erdreich bzw. im Boden angeordnet ist, um so eine Wärmabfuhr über die
Umgebung erreichen zu können.
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Der
Kanal 1 kann mit seiner Wandung beispielsweise vollständig aus
einem Material hergestellt sein, z. B. auch als Strangpressprofil.
Beispielsweise kann dieses Material für Sonnenlicht bzw. dessen Infrarotanteil
transparent sein.
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Die 3 zeigt
eine weitere Konstruktion, bei der ein Kanal 1 einen unteren
massiven Bereich 1a aufweist, der im Erdreich 2 eingelassen
ist und in dem zwei übereinander
angeordnete Rinnen eine untere Rinne 6 für Süßwasser
und eine obere Rinne 7 für Salzwasser angeordnet ist. Über durchbrochene Stelzen 8 sind
die beiden Rinnen aneinander abgestützt, so dass Süßwasserkondensat
von den inneren Randbereichen über
die Schräge
im unteren Kanalbereich 1a in die Süßwasserrinne 6 eintreten kann.
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Beispielsweise
kann dieser untere Bereich 1a ebenso aus Beton oder einem
sonstigen Material, z. B. Metall oder Kunststoff hergestellt sein.
Der obere, an sich offene Bereich dieser Konstruktion ist mit einer
lichtdurchlässigen
Kuppel 3 verschlossen, so dass sich, wie bei sämtlichen
Ausführungen
ein insgesamt geschlossener Querschnitt ergibt, abgesehen von Kanaleinlass
und Kanalauslass.
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Durch
die lichtdurchlässige
Kuppel 3 kann Sonnenlicht 4 eintreten und die
im Etagenaufbau der Rinnen oberste salzwasserführende Rinne 7 aufheizen,
so dass das Salzwasser 7a erhitzt wird und somit Wasser
verdunstet. Das verdunstete und kondensierte Süßwasser wird sodann der Schwerkraft
folgend sich in der unteren Süßwasserrinne 6 ansammeln
und als Süßwasser 6a aufgrund
des Gefälles zum
Kanalausgang fließen.
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Für sämtliche
hier beschriebenen Ausführungsformen
ist darauf hinzuweisen, dass die grundsätzliche Querschnittsgestaltung
des Kanals für
die Ausbildung der Erfindung im Wesentlichen irrelevant ist. Wesentlich
ist es für
die Erfindung, dass wenigstens eine Salzwasserrinne und wenigstens
eine Süßwasserrinne
vorhanden ist, wobei Wasser aus der Salzwasserrinne beim Fließen in Richtung
des Gefälles
verdunstet und das niedergeschlagene Kondensat in die Süßwasserrinne
gelangt und somit mit demselben Gefälle in Richtung Kanalausgang
fließt.
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Bezüglich sämtlicher
Ausführungen
ist festzustellen, dass die in Verbindung mit einer Ausführung genannten
technischen Merkmale nicht nur bei der spezifischen Ausführung eingesetzt
werden können,
sondern auch bei den jeweils anderen Ausführungen sämtliche offenbarten technischen
Merkmale dieser Erfindungsbeschreibung sind als erfindungswesentlich
einzustufen und beliebig miteinander kombinierbar oder in Alleinstellung
einsetzbar.