DE102011003879A1 - Vorrichtung zum Aufbereiten von Wasser - Google Patents
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Abstract
Zum Aufbereiten von Wasser zu Trinkwasser ist eine Vorrichtung vorgesehen, die Sonnenenergie sammelnde Kollektoren, einen Verdampfer und eine an den Verdampfer angeschossene Kühlstrecke aufweist. Um eine optimale Nutzung der Sonnenenergie unabhängig vom jeweiligen Sonnenstand zu gewährleisten, sind die Kollektoren und der Verdampfer eine transportable Baueinheit und um eine im wesentlichen senkrechte Achse verstellbar gelagert.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Wasser zu Trinkwasser, insbesondere zum Aufbereiten von salzhaltigem Wasser wie Meereswasser. Diese Vorrichtung weist Sonnenenergie sammelnde Kollektoren, einen Verdampfer für das aufzubereitende Wasser und eine an den Verdampfer angeschlossene Kühlstrecke für zuvor verdampftes Wasser und Wasserdampf auf.
- Zum Aufbereiten von salzhaltigem Wasser zu Trinkwasser ist es bekannt, unter Nutzung der Sonnenenergie aufzubereitendes Wasser zu verdampfen und den entstandenen Wasserdampf abzukühlen, um Trinkwasser zu erhalten. Für die Verdampfung des Wassers werden sogenannte Solar-Vakuumröhren benutzt, welche dem Verdampfer Wärme zuführen, die im Verdampfer an das Wasser zum Verdampfen desselben abgegeben wird (vgl.
DE 10 2008 052 964 A1 ). Derartige Anlagen sind überall aufstellbar, wobei sie in Richtung zur Sonne ausgerichtet werden können, um eine maximale Nutzung der Sonnenenergie zu erzielen (vgl. Prospekt HelioTech GmbH „Solar Water Treatment Systems", Münchner Straße 14, D-85540 Haar). - Bei der Aufstellung dieser vorbekannten Sonnenkollektoren ist eine optimale Ausrichtung zur Sonne notwendig, so dass es weitgehend von dem Geschick der die Aufstellung besorgenden Personen abhängt, wie effizient die Sonnenkollektoren genutzt werden können. Gegebenenfalls ist eine Nachausrichtung der Kollektoren notwendig, was aufwendig und mit Arbeit verbunden ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein die Sonnenenergie nutzendes Wasseraufbereitungssystem zu schaffen, das unabhängig von dem jeweiligen Stand der Sonne die Sonnenenergie nutzen und das gegebenenfalls auch ohne Sonneneinstrahlung Wasser aufbereiten kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, welche die Merkmale des Anspruches 1 aufweist.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen und zusätzliche Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüche.
- Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Sonnenkollektoren, ggfs. mit Hilfe von Sensoren gesteuert, zumindest um eine senkrechte Achse drehbar gelagert. Als Antrieb der Vorrichtung ist ein Motor vorgesehen, so dass eine automatische Ausrichtung der Sonnenkollektoren möglich ist. Die Sonnenkollektoren können auch um eine horizontale Achse verstellbar sein, so dass eine optimale Einstellung unter Berücksichtigung des jeweiligen Sonnenstandes automatisch erfolgen kann.
- Die Energieversorgung des Antriebes und einer Pumpe für die Zufuhr von aufzubereitendem Wasser kann über ein Solarmodul gesteuert werden. Ferner kann ein Akkumulator mit Hilfe von Wind als zusätzliche Energiequelle aufgeladen werden. Mittels der Pumpe kann das Wasserniveau im Verdampfer geregelt bzw. konstant gehalten werden. Zusätzlich kann eine Heizung für Nachtbetrieb vorgesehen sein, d. h. für Betrieb ohne Sonneneinstrahlung.
- Weiterhin kann der Verdampferraum automatisch gespült werden, um aus dem Wasser abgeschiedene Materialien von Zeit zu Zeit oder auch kontinuierlich abzuführen.
- Als weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Kühlstrecke für das verdampfte Wasser vorgesehen. Zum Unterstützen der Kühlung kann durch den Bereich der Kühlstrecke um die Ableitung für den Dampf bzw. das aus Dampf entstandene Kondensat herum das aufzubereitende Wasser strömen, das aufgrund des so entstehenden Wärmetauschs vorgewärmt wird.
- Schließlich kann das aus Wasserdampf gewonnene Wasser noch mineralisiert werden, bevor es als Trinkwasser oder sonstiges Brauchwasser zur Verfügung steht.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbereiten von Wasser thematisch dargestellt, und zwar zeigt
-
1 eine schematische Seitenansicht der gesamten Vorrichtung, -
2 eine schaubildliche Ansicht eines Kollektors mit angeschlossenem Verdampfer für die Nutzung der Sonnenenergie und -
3 eine Skizze, aus der die Versorgung des Verdampfers mit aufzubereitendem Wasser ersichtlich ist. - Die in
1 gezeigte Vorrichtung zum Aufbereiten von Wasser zu Trinkwasser weist auf einem plattenförmigen oder scheibenartigen Sockel1 eine Säule2 auf, deren Längsachse3 etwa senkrecht verläuft. An dieser Säule2 ist ein Gestell4 angeordnet, das um die senkrechte Achse3 drehbar gelagert ist, wobei das Gestell4 gegenüber der Säule2 oder die Säule2 gegenüber dem Sockel1 drehbar gelagert ist. - Auf dem Gestell
4 ist ein Sonnenenergie sammelnder Kollektor5 in Schrägstellung angeordnet, der an seinem oberen Ende einen Verdampfer6 aufweist. - Der Kollektor
5 besteht aus einer Anzahl von Solar-Vakuumröhren7 , die jeweils eine Röhre8 enthalten, welche mit einem am äußeren Ende angebrachten Wärmekondensator9 in den Innenraum des Verdampfers6 ragt. - In der Röhre
8 und dem Wärmekondensator9 zirkulierende Flüssigkeit wird von der auf die einzelnen Vakuumröhren7 auftreffende Sonnenenergie erwärmt. Die so gewonnene Wärme wird über die Wärmekondensatoren9 an die in dem Verdampfer6 befindliche Flüssigkeit wie Wasser abgegeben. - Der Verdampfer
6 ist teilweise mit aufzubereitendem Wasser gefüllt, wobei die Wärmekondensatoren9 unter dem Wasserspiegel10 im Verdampfer liegen. - Im Raum
11 des Verdampfers6 über dem Wasserspiegel10 wird Wasserdampf erzeugt, der durch eine Verbindungsleitung12 zu einer im Gestell4 befindlichen Kühlstrecke13 gelangt und zu fließfähigem Wasser abkühlt. - An das untere Ende
14 der Kühlstrecke13 ist ein Behälter15 angeschlossen, in welchem der kondensierte Wasserdampf mit Mineralien angereichert wird. Aus diesem Behälter15 fließt das mit Mineralien angereicherte Wasser durch eine Leitung16 als fertig aufbereitetes Trinkwasser in einen nicht gezeigten Wasserspeicher oder zu einer sonstigen Verbraucherstelle und ist unmittelbar trinkbar. - Unter dem Verdampfer
6 ist eine Heizung17 angeordnet, die es ermöglicht, die Vorrichtung auch ohne Sonneneinstrahlung zum Aufbereiten von Wasser zu betreiben. - Aufzubereitendes Wasser wird durch eine Saugleitung
18 von einer Pumpe19 herangeführt und durch eine Druckleitung20 in den Verdampfer6 eingespeist. Diese verhältnismäßig kühle Flüssigkeit kann zum Kühlen der Kühlstrecke13 mitbenutzt werden, wodurch die aufzubereitende Flüssigkeit vorgewärmt wird. - Auf dem Sockel
1 ist ein Akkumulator21 angeordnet, der zum Speichern der Antriebsenergie für die einzelnen Aggregate oder Elemente der Vorrichtung dient und der beispielsweise über ein Windrad22 gelieferte Energie speichert. Außerdem ist auf dem Sockel1 ein Antrieb23 angeordnet, der zum Drehen und damit zum Steuern der Säule2 dient. - Auf dem Verdampfer
6 sind außerdem auf Sonnenlicht ansprechende Sensoren24 ,25 und26 in einer Reihe nebeneinander angeordnet, die dazu dienen, die richtige Position der die Sonnenenergie sammelnden Kollektoren5 bezüglich des jeweiligen Sonnenstandes einzustellen und nachzustellen. - Diese Sensoren sind derart geschaltet, dass sich die Kollektoren
5 stets in der der Sonne zugewandten Position befinden, wenn alle Sensoren gleichmäßig von der Sonne beschienen sind. - Aus
3 ist erkennbar, wie der Füllstand des aufzuarbeitenden Wassers im Verdampfer6 gesteuert und eingehalten werden kann. - An den Verdampfer
6 ist zu diesem Zweck ein U-Rohr27 angeschlossen, dessen äußerer Schenkel28 in einen Drucksensor29 mündet. Fällt der Wasserspiegel10 im Verdampfer6 , sinkt der entsprechende Pegelstand30 im anderen Teil des U-Rohres27 . Um dieses Absinken auszugleichen, wird der Füllstand im Verdampfer6 entsprechend erhöht. - Die auf Sonnenlicht ansprechenden Sensoren
24 bis26 können auch auf dem Kollektor5 bzw. den Solar-Vakuumröhren7 desselben angeordnet sein. - Diese Verbindungsleitung
12 und die an diese angeschlossene Kühlstrecke13 , die ebenfalls eine Rohrleitung ist, dienen dazu, den im Verdampfer6 entwickelten Dampf zu fließfähigem Wasser zu kondensieren. Diese Wirkung kann unterstützt werden, wenn man die Zufuhrleitungen18 und/oder20 so führt, dass im Bereich der Kühlstrecke13 ein Wärmetausch zwischen dem kühleren aufzubereitenden Wasser und der bereits aufbereiteten Flüssigkeit stattfindet. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008052964 A1 [0002]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Prospekt HelioTech GmbH „Solar Water Treatment Systems”, Münchner Straße 14, D-85540 Haar [0002]
Claims (8)
- Vorrichtung zum Aufbereiten von Wasser zu Trinkwasser, mit Sonnenenergie sammelnden Kollektoren, mit einen Verdampfer und mit einer an den Verdampfer angeschlossenen Kühlstrecke, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektoren (
5 ) und der Verdampfer (6 ) eine transportable Baueinheit bilden und die Kollektoren um eine im wesentlichen senkrechte Achse (3 ) verstellbar gelagert sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollektoren (
5 ) zusätzlich um eine im wesentlichen horizontale Achse verstellbar gelagert sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verstellen der Kollektoren (
5 ) ein Motor (23 ) vorgesehen ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Antriebselement (
23 ) ein Elektromotor vorgesehen ist, der an einen Akku (21 ) angeschlossen ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Windgenerator (
22 ) als zusätzliches Antriebselement vorgesehen ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Solarmodul (
24 bis26 ) zum Steuern der Energieversorgung vorgesehen ist. - Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Solarmodul wenigstens drei in einer Reihe nebeneinander angeordnete Sensoren (
24 ,25 ,26 ) aufweist, die derart miteinander verknüpft sind, dass die Kollektoren (5 ) stets so liegen, dass sie alle stets gleichförmig der Sonne zugewandt sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verstärken der Kühlwirkung der Kühlstrecke (
13 ) die für die Zufuhr des aufzubereitenden Wassers vorgesehene Saugleitung (18 ) und/oder Druckleitung (20 ) zum Erzielen eines Wärmetausches über oder um die Kühlstrecke (12 ,13 ) geführt ist.
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---|---|---|---|
DE102011003879A DE102011003879A1 (de) | 2011-02-09 | 2011-02-09 | Vorrichtung zum Aufbereiten von Wasser |
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DE102011003879A DE102011003879A1 (de) | 2011-02-09 | 2011-02-09 | Vorrichtung zum Aufbereiten von Wasser |
Publications (1)
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DE102011003879A1 true DE102011003879A1 (de) | 2012-08-09 |
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ID=46546913
Family Applications (1)
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DE102011003879A Withdrawn DE102011003879A1 (de) | 2011-02-09 | 2011-02-09 | Vorrichtung zum Aufbereiten von Wasser |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102011003879A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023275400A1 (de) * | 2021-07-02 | 2023-01-05 | Sisi Ag | Solarthermische vorrichtung, solarthermisches modul, energieversorgungssystem und verfahren zum betreiben einer solarthermischen vorrichtung |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102008052964A1 (de) | 2008-10-23 | 2010-04-29 | Türk GmbH Gesellschaft für Produktmarketing und Werbemittel | Wasserdestillationsanlage |
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2011
- 2011-02-09 DE DE102011003879A patent/DE102011003879A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102008052964A1 (de) | 2008-10-23 | 2010-04-29 | Türk GmbH Gesellschaft für Produktmarketing und Werbemittel | Wasserdestillationsanlage |
Non-Patent Citations (1)
Title |
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Prospekt HelioTech GmbH "Solar Water Treatment Systems", Münchner Strabetae 14, D-85540 Haar |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023275400A1 (de) * | 2021-07-02 | 2023-01-05 | Sisi Ag | Solarthermische vorrichtung, solarthermisches modul, energieversorgungssystem und verfahren zum betreiben einer solarthermischen vorrichtung |
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