DE102021212334A1 - water treatment plant - Google Patents
water treatment plant Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021212334A1 DE102021212334A1 DE102021212334.1A DE102021212334A DE102021212334A1 DE 102021212334 A1 DE102021212334 A1 DE 102021212334A1 DE 102021212334 A DE102021212334 A DE 102021212334A DE 102021212334 A1 DE102021212334 A1 DE 102021212334A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- outlet
- water
- inlet
- condenser
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/043—Details
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/041—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation by means of vapour compression
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/10—Energy recovery
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Wasseraufbereitungsanlage mit einem Einlass für Wasser, einem ersten Auslass für aufbereitetes Wasser und einem zweiten Auslass für Abwasser, einem Wassergefäß, einer Verdampfer-Kondensator-Einheit, einem Tropfenabscheider und einem Kompressor. Der Einlass ist mit dem Wassergefäß verbunden. Das Wassergefäß ist mit einem Verdampfereinlass eines Verdampfers der Verdampfer-Kondensator-Einheit verbunden. Ein Verdampferauslass des Verdampfers der Verdampfer-Kondensator-Einheit ist mit dem im Wassergefäß angeordneten Tropfenabscheider verbunden. Der Tropfenabscheider ist mit einem Kondensatoreinlass eines Kondensators der Verdampfer-Kondensator-Einheit verbunden. Ein Kondensatorauslass des Kondensators der Verdampfer-Kondensator-Einheit ist mit dem ersten Auslass verbunden. Der Kompressor ist zwischen dem Tropfenabscheider und dem Kondensatoreinlass angeordnet, wobei der Kompressor eingerichtet ist, auf der Seite des Tropfenabscheiders einen Unterdruck zu erzeugen. Ein Wärmespeicher ist über ein Wärmetransportelement mit einem Auslassrohrstück verbunden, wobei das Auslassrohrstück zwischen dem Kondensatorauslass und dem ersten Auslass angeordnet ist. Mittels des Wärmetransportelements kann Wärme zwischen dem Auslassrohrstück und dem Wärmespeicher ausgetauscht werden.The invention relates to a water treatment system with an inlet for water, a first outlet for treated water and a second outlet for waste water, a water tank, an evaporator-condenser unit, a droplet separator and a compressor. The inlet is connected to the water tank. The water tank is connected to an evaporator inlet of an evaporator of the evaporator-condenser unit. An evaporator outlet of the evaporator of the evaporator-condenser unit is connected to the droplet separator arranged in the water tank. The droplet separator is connected to a condenser inlet of a condenser of the evaporator-condenser unit. A condenser outlet of the condenser of the evaporator-condenser unit is connected to the first outlet. The compressor is arranged between the mist eliminator and the condenser inlet, the compressor being arranged to create a negative pressure on the mist eliminator side. A heat accumulator is connected to an outlet pipe section via a heat transport element, the outlet pipe section being arranged between the condenser outlet and the first outlet. Heat can be exchanged between the outlet pipe section and the heat accumulator by means of the heat transport element.
Description
Die Erfindung betrifft eine Wasseraufbereitungsanlage, insbesondere eine Wasseraufbereitungsanlage für eine Einzelentnahmestelle.The invention relates to a water treatment system, in particular a water treatment system for a single tapping point.
Stand der TechnikState of the art
Es sind Wasseraufbereitungsanlagen bekannt, bei denen im großen Maßstab Trinkwasser bereitgestellt werden kann. Diese können mittels mechanischer Dampfkomprimierungsdestillation (englisch: mechanical vapor compression destillation - MVCD) arbeiten und beispielsweise in Meerwasserentsalzungsanlagen eingesetzt werden. Ferner sind auch Wasseraufbereitungsanlagen für Einzelentnahmestellen bekannt, wobei hier eine Reinigung, Entsalzung und/oder Entkalkung des über einen Hausanschluss bereitgestellten Wassers vor der Verwendung im Vordergrund steht, insbesondere in Ländern mit verunreinigtem Wasser, aber auch um Wasser beispielsweise zu entkalken. Hier kann beispielsweise vorgesehen sein, eine Wasseraufbereitungsanlage in der Küche zu betreiben, um dort aufbereitetes Trinkwasser verwenden zu können. Diese Wasseraufbereitungsanlagen für Einzelentnahmestellen bereiten das Wasser mittels Umkehrosmose (englisch: reverse osmosis - RO) auf. Verunreinigungen werden dabei mittels Filtermembranen entfernt. Das Produktwasser des Umkehrosmose-Verfahrens hat normalerweise Umgebungstemperatur. Ein nachträglicher Aufheizprozess ist notwendig, um warmes oder heißes Wasser bereit zu stellen. Wird das MVCD Verfahren für Einzelentnahmestellen angewendet, ist es aufwändig, eine Wassertemperatur des aufbereiteten Wassers auf einen vorbestimmten Wert einzustellen.Water treatment plants are known in which drinking water can be provided on a large scale. These can work by means of mechanical vapor compression distillation (MVCD) and be used, for example, in seawater desalination plants. Water treatment systems for individual tapping points are also known, with the focus here being on cleaning, desalination and/or decalcification of the water provided via a house connection before it is used, particularly in countries with contaminated water, but also to decalcify water, for example. Here, for example, provision can be made for operating a water treatment system in the kitchen in order to be able to use treated drinking water there. These water treatment systems for individual tapping points prepare the water by means of reverse osmosis (English: reverse osmosis - RO). Impurities are removed using filter membranes. The product water of the reverse osmosis process is normally at ambient temperature. A subsequent heating process is necessary to provide warm or hot water. If the MVCD method is used for individual tapping points, it is complex to set a water temperature of the treated water to a predetermined value.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wasseraufbereitungsanlage bereitzustellten, bei der eine Temperatur des aufbereiteten Wassers einfach angepasst werden kann.An object of the invention is to provide a water treatment system in which a temperature of the treated water can be easily adjusted.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved with the subject matter of the independent patent claim. Advantageous developments are specified in the dependent patent claims.
Eine Wasseraufbereitungsanlage weist einen Einlass für Wasser, einen ersten Auslass für aufbereitetes Wasser und einen zweiten Auslass für Abwasser auf. Darüber hinaus weist die Wasseraufbereitungsanlage ein erstes Wassergefäß, eine Verdampfer-Kondensator-Einheit, einen Tropfenabscheider und einen Kompressor auf, wobei der Einlass mit dem ersten Wassergefäß verbunden ist. Das Wassergefäß ist mit einem Verdampfereinlass eines Verdampfers der Verdampfer-Kondensator-Einheit verbunden, wobei ein Verdampferauslass des Verdampfers der Verdampfer-Kondensator-Einheit mit dem Tropfenabscheider verbunden ist. Der Tropfenabscheider ist ferner mit einem Kondensatoreinlass eines Kondensators der Verdampfer-Kondensator-Einheit verbunden, wobei ein Kondensatorauslass des Kondensators der Verdampfer-Kondensator-Einheit mit dem ersten Auslass verbunden ist. Der Kompressor ist zwischen dem Tropfenabscheider und dem Kondensatoreinlass angeordnet, wobei der Kompressor eingerichtet ist, auf der Seite des Tropfenabscheiders einen Unterdruck zu erzeugen. Ein Wärmespeicher ist über ein Wärmetransportelement mit einem Auslassrohrstück verbunden, wobei das Auslassrohrstück zwischen dem Kondensatorauslass und dem ersten Auslass angeordnet ist. Mittels des Wärmetransportelements kann Wärme zwischen dem Auslassrohrstück und dem Wärmespeicher ausgetauscht werden.A water treatment plant has an inlet for water, a first outlet for treated water and a second outlet for waste water. In addition, the water treatment system has a first water tank, an evaporator-condenser unit, a mist eliminator and a compressor, the inlet being connected to the first water tank. The water vessel is connected to an evaporator inlet of an evaporator of the evaporator-condenser unit, with an evaporator outlet of the evaporator of the evaporator-condenser unit being connected to the droplet separator. The droplet separator is also connected to a condenser inlet of a condenser of the evaporator-condenser unit, with a condenser outlet of the condenser of the evaporator-condenser unit being connected to the first outlet. The compressor is arranged between the mist eliminator and the condenser inlet, the compressor being arranged to create a negative pressure on the mist eliminator side. A heat accumulator is connected to an outlet pipe section via a heat transport element, the outlet pipe section being arranged between the condenser outlet and the first outlet. Heat can be exchanged between the outlet pipe section and the heat accumulator by means of the heat transport element.
Somit kann dem aufbereiteten Wasser im Auslassrohrstück Wärme entzogen und in den Wärmespeicher überführt werden oder dem Wärmespeicher Wärme entzogen und in das aufbereitete Wasser im Auslassrohrstück überführt werden. Dies ermöglicht eine einfache Anpassung der Temperatur des aufbereiteten Wassers. Der Wärmespeicher kann dabei einen Wassertank umfassen, wobei der Wassertank nach einem Wärmeaustausch mit dem Auslassrohrstück die aufgenommene oder abgegebene Wärme mit einer Umgebung austauschen kann. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Wärmekapazität des Wärmespeichers deutlich größer als die Wärmekapazität des aufbereiteten Wassers im Auslassrohrstück ist, beispielsweise mehr als zehnmal oder auch mehr als hundertmal so groß. Dadurch besteht die Möglichkeit, Produktwasser mit erhöhter Temperatur auszugeben.Heat can thus be withdrawn from the treated water in the outlet pipe section and transferred to the heat accumulator, or heat can be extracted from the heat accumulator and transferred to the treated water in the outlet pipe section. This allows for easy adjustment of the temperature of the treated water. The heat accumulator can include a water tank, with the water tank being able to exchange the absorbed or emitted heat with an environment after heat exchange with the outlet pipe section. Furthermore, it can be provided that the heat capacity of the heat accumulator is significantly greater than the heat capacity of the treated water in the outlet pipe section, for example more than ten times or even more than a hundred times as large. This makes it possible to dispense product water at a higher temperature.
In einer Ausführungsform umfasst das Wärmetransportelement ein Peltierelement. Peltierelemente eignen sich für einen einfachen Wärmetransport zwischen zwei Medien und können dabei in beide Richtungen Wärme übertragen, so dass sie zur Einstellung der Temperatur des aufbereiteten Wassers gut geeignet sind.In one embodiment, the heat transport element comprises a Peltier element. Peltier elements are suitable for simple heat transport between two media and can transfer heat in both directions, making them well suited for adjusting the temperature of the treated water.
In einer Ausführungsform ist der Wärmespeicher mit dem Einlass und einem dritten Auslass verbunden, wobei eine Heizvorrichtung im Wärmespeicher angeordnet ist. Der Wärmespeicher kann dann als Heiztank für ungereinigtes, also nicht aufbereitetes, warmes Wasser fungieren. Dies ermöglicht eine flexible Nutzung der Wasseraufbereitungsanlage, da diese sowohl aufbereitetes Wasser als auch warmes ungereinigtes Wasser ausgeben kann. Ferner kann vorgesehen sein, dass ein vierter Auslass direkt mit dem Einlass verbunden ist, um zusätzlich ungereinigtes kaltes Wasser auszugeben. In den meisten Betriebsfällen ist das aufbereitete Wasser im Betrieb der Wasseraufbereitungsanlage zu warm und muss entweder aktiv gekühlt oder durch Lagern in einem Gefäß passiv gekühlt werden. Durch das Wärmetransportelement kann die Wärme des aufbereiteten Wassers in den Wärmespeicher überführt werden, wobei dadurch eine aufgenommene Energie der Heizvorrichtung verringert und insgesamt ein energieeffizienter Betrieb erreicht werden kann.In one embodiment, the heat accumulator is connected to the inlet and a third outlet, with a heating device being arranged in the heat accumulator. The heat accumulator can then act as a heating tank for untreated, i.e. untreated, warm water. This enables flexible use of the water treatment plant, since it can dispense both treated water and warm untreated water. Provision can also be made for a fourth outlet to be connected directly to the inlet in order to additionally dispense uncleaned cold water. In most operational cases, the treated water is in operation too warm in the water treatment system and must either be actively cooled or passively cooled by being stored in a vessel. The heat of the treated water can be transferred to the heat accumulator by the heat transport element, with the result that the energy consumed by the heating device can be reduced and overall energy-efficient operation can be achieved.
In einer Ausführungsform ist ein erster Wärmetauscher mit einer Wärme aufnehmenden ersten Seite zwischen dem Einlass und dem Wassergefäß und mit einer Wärme abgebenden zweiten Seite zwischen dem Kondensatorauslass und dem ersten Auslass angeordnet. Dies ermöglicht eine Effizienzsteigerung, da Wärmeverluste minimiert werden können.In one embodiment, a first heat exchanger is positioned with a heat receiving first side between the inlet and the water vessel and with a heat releasing second side between the condenser outlet and the first outlet. This enables an increase in efficiency, since heat losses can be minimized.
In einer Ausführungsform ist ein zweiter Wärmetauscher mit einer Wärme aufnehmenden ersten Seite zwischen dem Einlass und dem Wassergefäß und mit einer Wärme abgebenden zweiten Seite zwischen dem Wassergefäß und dem zweiten Auslass angeordnet. Auch dies ermöglicht eine Effizienzsteigerung, da Wärmeverluste minimiert werden können.In one embodiment, a second heat exchanger is arranged with a heat-receiving first side between the inlet and the water vessel and with a heat-releasing second side between the water vessel and the second outlet. This also enables an increase in efficiency, since heat losses can be minimized.
In einer Ausführungsform ist ein weiteres Wärmetransportelement zwischen dem Kompressor und dem Wärmespeicher angeordnet ist. Dadurch kann insbesondere eine Abwärme des Kompressors in den Wärmespeicher überführt werden und so eine Kühlung des Kompressors erreicht werden. Weist der Wärmespeicher eine Heizvorrichtung auf, kann ferner die Effizienz des Erwärmens des Wassers im Wärmespeicher erhöht werden, da hier unter anderem auch die Abwärme des Kompressors genutzt werden kann.In one embodiment, a further heat transport element is arranged between the compressor and the heat accumulator. In this way, in particular, waste heat from the compressor can be transferred to the heat accumulator and cooling of the compressor can thus be achieved. If the heat accumulator has a heating device, the efficiency of heating the water in the heat accumulator can also be increased since, among other things, the waste heat from the compressor can also be used here.
In einer Ausführungsform ist zwischen dem Kondensatorauslass und dem ersten Auslass ein Vorratstank angeordnet. Dies dient insbesondere dazu, mehr Durchfluss des aufbereiteten Wassers zur Verfügung stellen zu können, als während des MVCD erzeugt werden kann.In one embodiment, a storage tank is arranged between the condenser outlet and the first outlet. This serves in particular to be able to provide more flow of the treated water than can be generated during the MVCD.
In einer Ausführungsform ist ein Einlassrohr zwischen dem Einlass und dem Wassergefäß angeordnet, wobei das Einlassrohr zumindest teilweise durch den Vorratstank geführt ist. Auch dies dient der Effizienzsteigerung, da das durch den Einlass eintretende Wasser vorgewärmt wird.In one embodiment, an inlet pipe is arranged between the inlet and the water vessel, the inlet pipe being at least partially routed through the storage tank. This also serves to increase efficiency, since the water entering through the inlet is preheated.
In einer Ausführungsform ist das Auslassrohrstück mit einem ersten Mischventileingang eines Mischventils verbunden, ein zweiter Mischventileingang des Mischventils mit dem Kondensatorausgang verbunden und der erste Auslass mit einem Mischventilausgang des Mischventils verbunden. Dies ermöglicht eine noch genauere Anpassung der Temperatur des durch den ersten Auslass ausgegebenen aufbereiteten Wassers.In one embodiment, the outlet pipe section is connected to a first mixing valve inlet of a mixing valve, a second mixing valve inlet of the mixing valve is connected to the condenser outlet and the first outlet is connected to a mixing valve outlet of the mixing valve. This allows the temperature of the treated water discharged through the first outlet to be adjusted even more precisely.
In einer Ausführungsform ist der Einlass eingerichtet, an eine Hauswasserleitung angeschlossen zu werden und/oder der zweite Auslass eingerichtet, an eine Hausabwasserleitung angeschlossen zu werden. Dies ermöglicht den Einsatz in Gebäuden, insbesondere den Betrieb an einer Einzelentnahmestelle, also einem Wasserhahn und einem Abwasseranschluss, beispielsweise in einem Wohngebäude.In one embodiment, the inlet is set up to be connected to a domestic water line and/or the second outlet is set up to be connected to a domestic sewage line. This enables use in buildings, in particular operation at a single extraction point, ie a water tap and a waste water connection, for example in a residential building.
In einer Ausführungsform ist der Tropfenabscheider ein Zyklonabscheider. In einer Ausführungsform ist ein Heizelement im Wassergefäß angeordnet. In einer Ausführungsform ist eine Umwälzpumpe zwischen dem Wassergefäß und dem Verdampfereinlass angeordnet.In one embodiment, the droplet separator is a cyclone separator. In one embodiment, a heating element is arranged in the water vessel. In one embodiment, a circulation pump is placed between the water vessel and the evaporator inlet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnungen erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen:
-
1 eine erste Wasseraufbereitungsanlage; -
2 eine zweite Wasseraufbereitungsanlage; -
3 eine dritte Wasseraufbereitungsanlage; -
4 eine vierte Wasseraufbereitungsanlage; und -
5 eine fünfte Wasseraufbereitungsanlage.
-
1 a first water treatment plant; -
2 a second water treatment plant; -
3 a third water treatment plant; -
4 a fourth water treatment plant; and -
5 a fifth water treatment plant.
Somit kann dem aufbereiteten Wasser im Auslassrohrstück 125 Wärme entzogen und in den Wärmespeicher 123 überführt werden oder dem Wärmespeicher 125 Wärme entzogen und in das aufbereitete Wasser im Auslassrohrstück 123 überführt werden. Dies ermöglicht eine einfache Anpassung der Temperatur des aufbereiteten Wassers. Der Wärmespeicher 123 kann dabei einen Wassertank umfassen, wobei der Wassertank nach einem Wärmeaustausch mit dem Auslassrohrstück 125 die aufgenommene oder abgegebene Wärme mit einer Umgebung austauschen kann. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Wärmekapazität des Wärmespeichers 123 deutlich größer als die Wärmekapazität des aufbereiteten Wassers im Auslassrohrstück 125 ist, beispielsweise mehr als zehnmal oder auch mehr als hundertmal so groß. Ohne den Wärmespeicher 123 und das Wärmetransportelement 124 kann eine Temperatur des durch den ersten Auslass 102 abgegebenen aufbereitete Wasser nicht einfach verändert werden. Mittels des Wärmetransportelements 124 kann Wärme vom Auslassrohrstück 125 in den Wärmespeicher 123 überführt werden oder umgekehrt und so die Temperatur des aufbereiteten Wassers angepasst werden.Heat can thus be withdrawn from the treated water in the
Der Kompressor 120 kann derart ausgestaltet sein, dass im Bereich von Massenflussraten unter 1 Kilogramm pro Stunde der Unterdruck bei sinkender Massenflussrate ansteigt und bei steigender Massenflussrate absinkt. Es kann vorgesehen sein, dass der Kompressor 120 derart ausgestaltet ist, dass im Bereich von Massenflussraten unter 2 Kilogramm pro Stunde oder auch im gesamten Bereich der Unterdruck bei sinkender Massenflussrate ansteigt und bei steigender Massenflussrate absinkt. In jedem Fall muss der Kompressor 120 so ausgestaltet sein, dass im Bereich von Massenflussraten unter 1 Kilogramm pro Stunde der Unterdruck bei sinkender Massenflussrate ansteigt und bei steigender Massenflussrate absinkt, wobei in diesem Fall außerhalb dieses Bereichs auch ein anderes Verhalten von Unterdruck und Masseflussrate möglich ist.The
Der Unterdruck kann dabei als Druckdifferenz zwischen dem Verdampfer 111 und dem Kondensator 116 der Verdampfer-Kondensator-Einheit 110 verstanden werden. Insbesondere ist ein Druck im Verdampfer 111 niedriger als ein Druck im Kondensator 116. Um einen thermischen Wirkungsgrad zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass eine Kondensationswärme, die durch eine Kondensation von Wasser im Kondensator 116 entsteht, direkt an den Verdampfer 111 weitergebenen wird, um dort die für die Verdampfung von Wasser nötige Energie zur Verfügung zu stellen. Aufgrund des Unterdrucks ist dabei die Kondensationstemperatur im Kondensator 116 höher als die Verdampfungstemperatur im Verdampfer 111, so dass eine effiziente Energierückgewinnung möglich ist.The negative pressure can be understood as the pressure difference between the
Im Betrieb reichern sich unerwünschte Bestandteile des über den Einlass 101 zugeführten Wassers, wie beispielsweise Salze, Kalk oder organische Materialien im Wassergefäß 104 an, so dass von Zeit zu Zeit das im Wassergefäß 104 verbleibende Abwasser über den zweiten Auslass 103 entfernt werden kann. Der Tropfenabscheider 105 dient insbesondere dazu, im Verdampfer 111 mitgerissene Wassertropfen, die ebenfalls Salze, Kalk oder organische Materialien enthalten, vom Wasserdampf zu trennen und wieder in das Wassergefäß 104 zurückzuführen.During operation, unwanted components of the water supplied via the
In einem Ausführungsbeispiel ist der Tropfenabscheider 105 innerhalb des Wassergefäßes 104 angeordnet und als Düse 106 und Netz 107 ausgestaltet. Wird im Verdampfer 111 Wasser verdampft, kann dabei auch vorhandenes Wasser als Tröpfchen mitgerissen werden. Diese Tröpfchen werden vom Netz 107 zurückgehalten und fließen wieder nach unten in das Wassergefäß 104 zurück, während der Wasserdampf den Tropfenabscheider 105 nach oben verlassen kann. Alternativ zur Darstellung der
In einem Ausführungsbeispiel ist das Wärmetransportelement 124 als Peltierelement 126 ausgestaltet. Peltierelemente 126 eignen sich für einen einfachen Wärmetransport zwischen zwei Medien und können dabei in beide Richtungen Wärme übertragen, so dass sie zur Einstellung der Temperatur des aufbereiteten Wassers gut geeignet sind.In one exemplary embodiment, the
In einem Ausführungsbeispiel ist der Kompressor 120 in Form eines Seitenkanalgebläses 121 realisiert. In einem Ausführungsbeispiel ist der Tropfenabscheider 105 ein Zyklonabscheider 108.In one embodiment, the
In einem Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Kondensatorauslass 118 und dem ersten Auslass 102 ein Vorratstank 140 angeordnet. Dadurch wird ermöglicht, aufbereitetes Wasser für eine spätere Verwendung aufzubewahren. Es kann vorgesehen sein, dass die Wasseraufbereitungsanlage 100 mit einer Steuerung 141 und einem Füllstandsensor 142 ausgestattet ist, wobei mittels des Füllstandssensors 142 ein Füllstand des Vorratstanks 141 gemessen wird und die Wasseraufbereitungsanlage 100 anhand des Füllstands durch die Steuerung 141 ein- und/oder ausgeschaltet wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Vorratstank 140 bei Unterschreiten einer Mindestfüllenge komplett aufgefüllt wird und anschließend die Wasseraufbereitungsanlage 100 in einen Ruhemodus versetzt wird, bis der Füllstand wieder unterhalb der Mindestfüllmenge ist.In one embodiment, a
In einem Ausführungsbeispiel ist der Wärmespeicher 123 mit dem Einlass 101 und einem dritten Auslass 127 verbunden, wobei eine Heizvorrichtung 128 im Wärmespeicher 123 angeordnet ist. Der Wärmespeicher 123 kann dann als Heiztank für ungereinigtes, also nicht aufbereitetes, warmes Wasser fungieren. Dies ermöglicht eine flexible Nutzung der dritten Wasseraufbereitungsanlage 100, da diese sowohl aufbereitetes Wasser als auch warmes ungereinigtes Wasser ausgeben kann.In one embodiment, the
In einem Ausführungsbeispiel ist ein vierter Auslass 129 direkt mit dem Einlass 101 verbunden, um zusätzlich ungereinigtes kaltes Wasser auszugeben. In den meisten Betriebsfällen ist das aufbereitete Wasser im Betrieb der dritten Wasseraufbereitungsanlage 100 zu warm und muss entweder aktiv gekühlt oder durch lagern in einem Gefäß passiv gekühlt werden. Durch das Wärmetransportelement 124 kann die Wärme des aufbereiteten Wassers in den Wärmespeicher 123 überführt werden, wobei dadurch eine aufgenommene Energie der Heizvorrichtung 128 verringert und insgesamt ein energieeffizienter Betrieb erreicht werden kann.In one embodiment, a
In einem Ausführungsbeispiel ist das Auslassrohrstück 125 mit einem ersten Mischventileingang 147 eines Mischventils 146 verbunden, ein zweiter Mischventileingang 148 des Mischventils 146 mit dem Kondensatorausgang 118 verbunden ist und der erste Auslass 102 mit einem Mischventilausgang 149 des Mischventils 146 verbunden. Dies ermöglicht eine noch genauere Anpassung der Temperatur des durch den ersten Auslass 102 ausgegebenen aufbereiteten Wassers.In one embodiment, the
In einem Ausführungsbeispiel ist ein erster Wärmetauscher 130 mit einer Wärme aufnehmenden ersten Seite 131 zwischen dem Einlass 101 und dem Wassergefäß 104 und mit einer Wärme abgebenden zweiten Seite 132 zwischen dem Kondensatorauslass 118 und dem ersten Auslass 102 angeordnet. Dadurch wird eine weitere Effizienzsteigerung erreicht, da das Wasser nach der Kondensation immer noch eine gewisse Restwärme aufweist, die mittels des ersten Wärmetauschers 130 an das zugeführte Wasser abgegeben werden kann.In one embodiment, a
In einem Ausführungsbeispiel ist der Einlass 101 eingerichtet, an eine Hauswasserleitung angeschlossen zu werden. Insbesondere kann der Einlass 101 ein entsprechendes Anschlusselement aufweisen. In einer Ausführungsform ist der zweite Auslass 103 eingerichtet, an eine Hausabwasserleitung angeschlossen zu werden. Insbesondere kann der zweite Auslass 103 ein entsprechendes Anschlusselement aufweisen.In one embodiment, the
In einem Ausführungsbeispiel ist ein Heizelement 109 im Wassergefäß 104 angeordnet. Dies ermöglicht ein Vorheizen des Wassers im Wassergefäß 104 und damit ein effizienteres Aufbereiten des Wassers. In einem Ausführungsbeispiel ist eine Umwälzpumpe 150 zwischen dem Wassergefäß 104 und dem Verdampfereinlass 112 angeordnet. Dadurch wird eine weitere Effizienzsteigerung der Wasseraufbereitungsanlage 100 möglich. In einem Ausführungsbeispiel ist ein Ventil 160 zwischen dem Einlass 101 und dem Wassergefäß 104 angeordnet. In einem Ausführungsbeispiel ist die dritte Wasseraufbereitungsanlage in einem Gehäuse 170 angeordnet.In one exemplary embodiment, a
In einem Ausführungsbeispiel ist ein weiteres Wärmetransportelement 135 zwischen dem Kompressor 120 und dem Wärmespeicher 123 angeordnet. Dadurch kann die benötigte Heizleistung der Heizvorrichtung 128 weiter reduziert werden, da eine Abwärme des Kompressors 120 nutzbar gemacht werden kann.In one embodiment, a further
In einem Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Wärmetauscher 133 mit einer Wärme aufnehmenden ersten Seite 131 zwischen dem Einlass 101 und dem Wassergefäß 104 und mit einer Wärme abgebenden zweiten Seite 132 zwischen dem Wassergefäß 104 und dem zweiten Auslass 103 angeordnet ist. Dies ermöglicht ebenfalls eine weitere Effizienzsteigerung.In an exemplary embodiment, a
Die genannten Ausgestaltungen der Wasseraufbereitungsanlage 100 dienen dazu, dass gewisse Kennzahlen für die Wasseraufbereitungsanlage 100 erreicht werden. Insbesondere kann erreicht werden, dass die Wasseraufbereitungsanlage 100 in einem Gehäuse 170 mit maximalen Abmessungen von 75 cm auf 75 cm auf 75 cm, bevorzugt mit maximalen Abmessungen von 50 cm auf 50 cm auf 50 cm, eingebaut werden kann und so als Gerät in einzelnen Räumen wie beispielsweise einer Küche verwendet werden kann. Dabei soll ein Energiebedarf von maximal 60 Wattstunden pro Kilogramm aufbereitetem Wasser und eine maximale Leistungsaufnahme von 500 Watt eingehalten werden können.The stated configurations of the
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen hieraus können vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited to the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
Claims (10)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021212334.1A DE102021212334A1 (en) | 2021-11-02 | 2021-11-02 | water treatment plant |
CN202211361338.0A CN116062819A (en) | 2021-11-02 | 2022-11-02 | Water preparation equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021212334.1A DE102021212334A1 (en) | 2021-11-02 | 2021-11-02 | water treatment plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021212334A1 true DE102021212334A1 (en) | 2023-05-04 |
Family
ID=85984033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021212334.1A Pending DE102021212334A1 (en) | 2021-11-02 | 2021-11-02 | water treatment plant |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116062819A (en) |
DE (1) | DE102021212334A1 (en) |
-
2021
- 2021-11-02 DE DE102021212334.1A patent/DE102021212334A1/en active Pending
-
2022
- 2022-11-02 CN CN202211361338.0A patent/CN116062819A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116062819A (en) | 2023-05-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0779829B1 (en) | Process and device for desalinating sea water | |
DE2754626C2 (en) | Refrigeration system operating with an energy source at a relatively low temperature, in particular solar energy | |
DE69311549T2 (en) | COOLING BOILER WITH INDUCED CIRCULATION | |
EP2375175B1 (en) | Device and method for supplying buildings with heat | |
EP2095370A1 (en) | Nuclear engineering plant and method for operating a nuclear engineering plant | |
DE2937025A1 (en) | DEVICE FOR EXHAUSTING HEAT FROM EVAPORATION | |
DE2255155A1 (en) | NUCLEAR REACTOR WITH A MODERATOR LIQUID | |
EP3448813B1 (en) | Sea water desalination device for desalinating sea water | |
DE102021212334A1 (en) | water treatment plant | |
EP2406552A1 (en) | Apparatus for heat recovery in a heat exchanger system having energy coupling in ventilation devices | |
AT517246B1 (en) | HEATING OR COOLING SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING A HEATING OR COOLING SYSTEM | |
EP2204619B1 (en) | Device and method for the optimal operation of an air-conditioning system and air-conditioning system | |
AT411190B (en) | HEATING AND / OR COOLING SYSTEM WITH AT LEAST ONE HEATING SOURCE | |
DE102014220666A1 (en) | Apparatus and method for cooling a thermal treatment plant by means of evaporation | |
EP1703220A1 (en) | Arrangement for humidifying conditioned air | |
DE102020215951A1 (en) | water treatment plant | |
WO2004098744A1 (en) | Distilling device | |
DE3214647A1 (en) | Process and plant for treating dirty water | |
EP4105396B1 (en) | Drinking and domestic water system | |
DE102010051868A1 (en) | Method for regulating heat pump system for air-conditioning e.g. airplane, involves regulating mass stream and/or volume stream of individual heat carrier streams permanently in dependent upon actual supply of utilized primary energy | |
WO2020048577A1 (en) | Energy-efficient vacuum distillation | |
EP3460340B1 (en) | Method for providing heat, heat recovery system and heat provision unit | |
DE10052766C2 (en) | Heat transfer system and method with improved energy utilization | |
AT507569A4 (en) | METHOD FOR HEATING HOT WATER | |
DE19910829B4 (en) | Multi-circuit heat exchanger |