| Dokumentenidentifikation |
DE102006021453A1 15.11.2007 |
| Titel |
Energiegewinnung mittels Wasserentsalzungsanlage mit Schwerkraftunterstütztem Vakuum und einer Wasserturbine |
| Anmelder |
Buchmann, Andreas, 73460 Hüttlingen, DE |
| Erfinder |
Buchmann, Andreas, 73460 Hüttlingen, DE |
| DE-Anmeldedatum |
09.05.2006 |
| DE-Aktenzeichen |
102006021453 |
| Offenlegungstag |
15.11.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
15.11.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
C02F 1/04(2006.01)A, F, I, 20060509, B, H, DE
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| IPC-Nebenklasse |
E02B 9/00(2006.01)A, L, I, 20060509, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Bei der Gewinnung von Süßwasser aus Salzwasser wird sehr viel Energie benötigt. Diese Wasserentsalzungsanlage erzielt in Verbindung mit einer Wasserturbine einen Energieüberschuss. Mittels einer Wassersäule mit mehr als 10 m Höhe wird ein Vakuum erzeugt. In diesem Vakuum sinkt die Siedetemperatur. Jetzt kann Salzwasser bei niedrigeren Temperaturen und somit mit weniger Energie entsalzt werden. Das entsalzte Wasser wird in einem Druckrohr zu der tiefer gelegenen Wasserturbine geleitet. Diese Turbine wird zur Energieerzeugung genützt. Diese Erfindung kann verwendet werden, um bei der Entsalzung von Wasser und bestimmten geologischen Vorraussetzungen Energie zu gewinnen.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft eine Meerwasserentsalzungsanlage mit einem
Kondensator und Verdampfer, mit einer Salzwasserzuleitung, mit einer Ableitung für
entsalztes Wasser und einer Saugleitung. Diese Saugleitung entfernt im Wasser gebundene
Gase, welche im Vakuum aus dem zu entsalzenden Wasser austreten und den Druck im
Kondensator ansteigen lassen würden. Das entsalzte Wasser wird in ein tiefer
gelegenes Areal geleitet. Der geodätische Höhenunterschied wird mittels
einer z. B. Kaplanturbine zur Energiegewinnung genützt. Da die Wasserentsalzungsanlage
sehr wenig Energie verbraucht, kann die überschüssige Energie ins öffentliche
Netz eingespeist werden oder für andere Zwecke verwendet werden.
Im Zusammenhang mit der Erfindung wird nachfolgend stets der Begriff
„Meerwasser" gebraucht, obwohl auch Brackwasser oder vorgereinigte Abwässer,
die noch Salze oder andere Stoffe enthalten, die durch Verdampfung von dem Wasser
getrennt werden können, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gereinigt
werden können. Auch diese Arten von Wasser sind Teil des Erfindungsgedanken
und sollen unter Schutz gestellt werden. Vor allem, die Energiegewinnung mittels
Wasserentsalzung soll unter Schutz gestellt werden.
Aus dem Stand der Technik sind mehrere Meerwasserentsalzungsanlagen
bekannt, bei denen zur Erniedrigung der Siedetemperatur des zu entsalzenden Wassers
ein Unterdruck oder Vakuum erzeugt wird. Dies kann entweder mit Hilfe von Vakuumpumpen
oder durch die Schwerkraft einer Wassersäule erreicht werden.
Beispiele für solche schwerkraftunterstützten Meerwasserentsalzungsanlagen
sind aus der US 2 490 659 A,
US 4 247 369 A, DE
28 29 903 A1 bekannt. Allen diesen Anlagen ist gemeinsam, dass ihr apparativer
Aufbau relativ aufwändig ist und ihre Betriebskosten hoch sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Energie zu erzeugen. Dies
geschieht mit einer Meerwasserentslzungsanlge, deren Aufbau besonders einfach ist
und die trotzdem einen guten Wirkungsgrad hat. Der Energiebedarf für die Meerwasserentsalzungsanlage
kann z. B auch mit einer Solaranlage abgedeckt werden. Somit kann die mit der Wasserturbine
gewonnene Energie für andere Zwecke verwendet werden. Das mit der Meerwasserentsalzungsanlage
entsalzte Wasser wird in Druckrohren zu der in einem tiefer gelegenen Areal befindlichen
z. B. Kaplanturbine geleitet. Diese Wasserturbine nützt den geodätischen
Höhenunterschied zwischen Meerwasserentsalzungsanlage und Wasserturbine aus
und erzeugt elektrische Energie. Die überschüssige Energie kann auch anders
genützt werden.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Meerwasserentsalzungsanlage
schematisch.
Schieber 2, 3, 11 und 8 werden
geschlossen. Pumpe 36 pumpt Salzwasser aus dem Salzwasserreservoir
31 durch die Salzwasserzuleitung 24 in den Kondensator
20 und Verdampfer 7. Tritt Salzwasser aus dem Entlüftungsventil
4 aus, so ist das Entlüftungsventil zu schließen. Nun ist der
Schieber 3 zu öffnen. &Dgr; H1 muß größer als 10m
sein. Jetzt reist die Wassersäule im Kondensator 20 ab, ein grobes
Vakuum entsteht, Wasserdampf wird gebildet. Der Wärmetauscher 5 erwärmt
den Wasserdampf auf z. B. 60C°. Der Wärmetauscher 6 kühlt
die Kondensatorseite auf z. B. 20C° herab. Durch den Temperaturunterschied
schlägt sich der Wasserdampf auf der Kondensatorseite nieder, die Entsalzung
beginnt. Über die Soleableitung 26 wird aufgesalztes Wasser und den
Schieber 2 z. B. zurück ins Meer geleitet. Mit dem Schieber
2 oder einer Regeleinrichtung (nicht gezeichnet) muß der Salzwasserstand
30 im Verdampfer 7 auf einem zu bestimmten Niveau gehalten werden.
In das Süßwasserbecken 32 kommt zuerst Salzwasser aus der Süßwasserableitung
22. Dieses Salzwasser und das nach folgende Süßwasser wird über
eine (nicht gezeichnete) Leitung z. B. zurück ins Meer geleitet. Erst wenn
sich im Süßwasserbecken 32 nur noch Süßwasser befindet,
wird der Schieber 52 geöffnet. Nun wird das Süßwasser über
die Druckleitung 53 zum Anfahrschieber 54 geleitet. Wenn die Druckleitung
entlüftet ist, kann der Anfahrschieber 54 geöffnet werden und
die Wasserturbine 55 erzeugt mit dem angekoppelten Generator
56 Energie. Die tiefer gelegene Wasserturbine nützt den Höhenunterschied,
&Dgr; H2, zum Süßwasserbecken 32. Zum verbessern des Vakuums
im Verdampfer 7 und Kondensator 20 kann mit dem Saugrohr
50 Wasserdampf abgesogen werden. Dazu wird der Schieber 1 und
9 geschlossen und der Schieber 8 geöffnet. Die Pumpe
36 befüllt über den Schieber 8 die Sugleitung
50. Tritt am Entlüftungsventil 51 Salzwasser aus, so wird
dieses geschlossen. Ebenso der Schieber 8. Der Schieber 9 wird
geöffnet, die Wassersäule reist ab, ein grobes Vakuum entsteht. Wird nun
der Schieber 11 geöffnet, wird das Vakuum im Verdampfer
7 und Kondensator 20 verbessert. Danach ist wieder Betriebszustand
her zustellen. Schieber 11 und 8 schließen und Schieber
1 öffnen. Nach der Wasserturbine 55 wird das Süßwasser
in die Süßwasserleitung 57 geleitet und kann verbraucht werden.
Für Trinkwasser muß das Wasser noch aufbereitet werden.
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| Anspruch[de] |
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Energiegewinnung dadurch gekennzeichnet, dass die Energie mittels
einer Meerwasserentsalzungsanlage und einer Wasserturbine 55 gewonnen wird.
Energiegewinnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Meerwasserentsalzungsanlage
auch mit vorgereinigten Abwasser oder Brackwasser betrieben werden kann.
Energiegewinnung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass
die Meerwasserentsalzungsanlage und die Wasserturbine 55 durch ein Druckrohr
53 mit einander verbunden sind.
Energiegewinnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch
gekennzeichnet, dass die Meerwasserentsalzungsanlage ein Saugrohr 50 hat.
Energiegewinnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch
gekennzeichnet, dass der Höhenunterschied &Dgr; H2 zwischen der Meerwasserentsalzungsanlage
und der Wasserturbine 55 genutzt wird.
Energiegewinnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch
gekennzeichnet, dass die mit der Wasserturbine 55 gewonnene Energie anderweitig
genutzt werden kann.
Energiegewinnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch
gekennzeichnet, dass &Dgr; H1 bei aufgeheizten Wasser kleiner als 10m sein kann.
Energiegewinnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch
gekennzeichnet, dass die Meerwasserentsalzungsanlage auch eine herkömmliche
Wasserentsalzungsanlage sein kann.
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