Solare Meerwasserentsalzungsanlagen/Mehrstufige Meerwasserentsalzung

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Am Solar-Institut Jülich wurde eine optimierte Entsalzungsanlage entwickelt, die bei gleicher Energiezufuhr ein Vielfaches herkömmlicher Solardestillen liefern soll. Mit der Entwicklung einer optimierten Prototypanlage und eines dynamischen Rechenmodells als Dimensionierungshilfe für thermische Meer- und Brackwasser- Entsalzungsanlagen wurde die Voraussetzung zur Vermarktung geschaffen. ^[1]

Inhaltsverzeichnis

1 Funktionsbeschreibung
2 Praxis
- 2.1 Maslinova Gora
- 2.2 Einfache Desalination
3 Siehe auch
4 Quellen
5 Weblinks

[Bearbeiten] Funktionsbeschreibung

Durch externe Wärmezufuhr wird Salzwasser in der unteren Stufe auf ca. 95 °C erhitzt und anschließend verdunstet. Der Wasserdampf in der aufsteigenden feuchten Luft kondensiert an der Unterseite der darüberliegenden Verdunsterstufe. Das Kondensat läuft entlang der Schrägen in eine Sammelrinne und von dort in einen Sammelbehälter. Die durch Kondensation freiwerdende Verdampfungsenthalpie (d.h. = 2250 kJ/kg) wird an die jeweils darüberliegende Stufe abgegeben und erwärmt auf diese Weise das dort befindliche Salzwasser. Dieser Vorgang führt wiederum zur Verdunstung und Kondensation in der nächsthöheren Stufe. Da die Kondensationswärme in den nächsten Stufen mehrmals zur Verdunstung genutzt wird, ist die Entsalzungsrate dieses Anlagentyps im Vergleich zu einfachen Destillen um ein Vielfaches höher. So kann mit diesem Verfahren der Wärmerückgewinnung der Kondensationswärme in der nächsthöheren Stufe zum Beispiel bei einer vierstufigen Anlage ungefähr die dreifache Destillatmenge bei gleichem Energieeinsatz gewonnen werden. Bereits durchgeführte Optimierungen sagen bei einer fünfstufigen Destille einen Energiebedarf 180 kWh/m³ Destillat voraus. Das entspricht weniger als einem Viertel des Energiebedarfs einer einfachen Destille. Viele Faktoren beeinflussen die Verdunstung und Kondensation, da es sich um gekoppelten Diffusions- und Konvektionstransport handelt. Im besonderen Maße wirken sich Verdampfungs- und Kondensationstemperatur sowie geometrische Faktoren (Abstand der Flächen, Neigungswinkel der Kondensationsfläche) aus.

Vorteile: Zum Antrieb der Anlage können verschiedene Wärmequellen genutzt werden, wie z.B. über Kollektoren eingekoppelte Solarenergie oder Abwärme von Dieselgeneratoren bzw. anderen mechanischen Maschinen. Aufgrund der vergleichsweise niedrigen Investitionskosten ist eine dezentrale Anwendung möglich. Gegenüber der einfachen Solardestille kann der Ertrag wesentlich gesteigert und damit der Flächenbedarf gesenkt werden. Bei einer entsprechenden Anordnung ist eine Umlaufpumpe nicht notwendig.

Nachteile: Gegenüber der einfachen Solardestille ist ein höherer apparativer Aufwand nötig. Daher sind höhere Investitionskosten zu erwarten, die jedoch durch den höheren Ertrag und die geringere notwendige Kollektorfläche reduziert werden können. ^[1]

[Bearbeiten] Praxis

[Bearbeiten] Maslinova Gora

Zurzeit bin ich gerade in der Theoretischen- und Planerischen-Phase einer solaren, mehrstufigen Meerwasserentsalzungsanlage. Die Anlage soll der sozialtherapeutischen Gemeinschaft Maslinova Gora in Kroatien helfen, der Wasserknappheit auf der Insel entgegen zu treten. Die Skizzen, Pläne und Ideen werden im Unterordner Maslinova Gora Dokumentiert. Deine Ideen, Vorschläge, Links, motivierende Worte... kannst Du gerne in der Diskussionsseite anbringen.

[Bearbeiten] Einfache Desalination

Die einfache Desalination ist eine Anlage in work in progress Status. Zurzeit werden Materialstudien für den Verdunstungsprozess betrieben. Die Bauform ist bei diesem Typ sehr vereinfacht worden. Die Grundlage ist auch hier die mehrstufige Entsalzung.