Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Mee wasserentsalzung im Tag- und Nachtbetrieb, bei dem das Meer¬ wasser unter Ausnutzung von Sonnenenergie zwecks Gewinnung von Süßwasser aufkonzentriert wird.

Die Nutzung von Sonnenenergie zur Salzgewinnung in offenen flachen Sonnenteichen ist bekannt. Es wurden auch Verfahren zur solaren Entsalzung von Meerwasser für die Produktion von Trinkwasser entwickelt und erprobt. Hierfür werden im allge¬ meinen transparent abgedeckte Sonnenteiche oder auch Solarkol- lektoren in Verbindung mit Entspannungsλ-erdampfern eingesetzt, wobei gleichzeitig auch Salz als Nebenprodukt gewonnen werden kann. In solchen Anlagen wird frisches Meerwasser den Ent- Spannungsverdampfern zugeführt, wo es im Gegenstrom durch Brü¬ den vorgewärmt wird. Die Brüden kondensieren sich zu Trinkwas- ser, das die Anlage verläßt. Das vorgewärmte Meerwasser wird in einem IVärmetauscher des Solarkreislaufs aufgeheizt und in die Entspannungsverdampfer zurückgeführt. Die danach verblei-

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bende Sole kann ins Wasser geleitet oder zur Salzproduktion herangezogen werden. Bei allen bekannten solartechnischen - Verfahren stellt die für einen kontinuierlichen Betrieb er¬ forderliche Energiespeicherung ein erhebliches Problem in betriebswirtschaftlicher und technischer Hinsicht dar. Zwar können Sonnenteiche selbst als Wärmespeicher fungieren, doch führt Ihr ungünstiges λ'olumen/Oberflächen-Verhältnis zu hohen Wärmeverlusten. Isolierte Behälter als W ^τ armwasserspeicher las sen im wesentlichen wegen der hohen Investitionskosten keinen wirtschaftlichen Betrieb solarer Meerwasserentsalzungsanlagen zu. Auch hierbei sind Wämeverluste unvermeidbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem ein kontinuierlicher Be- trieb unter Vermeidung der Nachteile bekannter Methoden mög¬ lich ist.

Es hat sich gezeigt, daß sich diese Aufgabe mit einem Verfah¬ ren der eingangs genannten Art lösen läßt, wenn in Zeiten ge- nügender-Sonneneinstrahlung ein chemischer Wärmespeicher auf¬ geladen undin Zeiten ungenügender oder fehlender Sonnenein¬ strahlung dieser unter Verwendung einer externen Wärmequelle wieder entladen wird und wenn die bei der Ladung bzw. Entla¬ dung des chemischen Wärmespeichers freiwerdende Wärme zur Auf konzentrierung des Meerwassers herangezogen wird. Die vorteil haften Ausführungsformen des erfi dungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 erläutert.

Erfindungsgemäß wird als chemischer Wärmespeicher eine konti- nuierlich oder diskontinuierlich arbeitende Sorptionswärme¬ pumpe, vorzugsweise Absorptionswärmepumpe, verwendet. Als

externe Wärmequelle kann Meerwasser dienen. Die Aufkonzentrie rung des Meerwassers erfolgt in einer Entspannungsverdampfung anlage.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind im wesentli¬ chen darin zu sehen, daß durch Verwendung von Sorptionswärme¬ pumpen in kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Bauweise die Speicherung von chemischer Energie mit hoher Energiedicht und ohne wesentliche Energieverluste möglich ist, so daß die Sonnenenergie für den Nachtbetrieb und für Bewölkungsperi ^' oden bereitgestellt werden kann. Dies geschieht über die endother¬ me Desorption der chemischen Substanzen bei Verfügbarkeit von Sonnenenergie, deren getrennte Lagerung und exotherme Absorp¬ tion nach Bedarf. Der thermodynamisehe Kreisprozeß der Sorp- tionswärmepu pe läßt sich in verfahrenstechnsich vorteilhafte Weise mit dem solarbeheizten Entsalzungsprozeß koppeln. -Dabei wird die Solarenergie für die Desorption verwendet und die vo der Wärmepumpe abzuführende Kondensatbnswärme unterhält den Entsalzungsprozeß, der bei fehlendem Solarenergieangebot mit der durch dosierte Zus mmenführung der Arbeitsstoffe frei¬ werdenden Absorptionswärme versorgt wird. Bei gleicher Tages- Entsalzungsleistung läßt sich dadurch im Vergleich zu herkömm¬ lichen Systemen die zu installierende Systemgröße der Solar¬ anlage, der Entspannungsverdampfungsanläge und der Transport- leitungen vom/zum Meer wesentlich verkleinern. Ferner wird die Installation wesentlich besser ausgenutzt. Die für die Wärmepumpen/Wärmespeicher-Entladung erforderliche .Beheizung des Wärmepumpenverdampfers auf niedrigem Temperaturniveau kann mit Meerwasser, Umgebungsluft und/oder der noch warmen Abfallsole vorgenommen werden. Der somit genutzte V. ^' är epumpen- effekt erlaubt die Bereitstellung von wesentlich mehr als der über das Solarsystem bezogenen Wärme für den Entsalzungsprozeß

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Damit wird, wie oben erläutert, eine weitere Größεnreduzie- rung der Anlage erzielt. Die anlagentechnische Verknüpfung der Wärmespeicher/Wärmepumpen-Anlage mit den Subsystemen Solarkreislauf und Entspannungsverdampfungsanlage ist dabei unkompliziert, da die meisten Komponenten sowohl im Tag- als auch im Nachtbetrieb genutzt werden können.

Die Erfindung wird anhand beiliegender Zeichnungen näher er¬ läutert. Es zeigen in schematischer Vereinfachung

Figur 1 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitend Entsalzungsanlage im Tagbetrieb und

Figur 2 die in Figur 1 gezeigte Anlage im Nachtbetrieb.

Die bei dem Tag- bzw. Nachbetrieb beteiligten Anlagenkompo¬ nenten und Anlagen sind in den Figuren mit dickeren Linien gezeichnet. Der verwendete chemische Wärmespeicher ist der Einfachheit halber eine diskontinuierliche Sorptionswärme- pumpe mit einer Feststoff/Gas-Reaktion.

Die Wärmepumpe besteht aus einem Desorber/Absorber 1, dem Kondensator/Verdampfer 2 und ihrer absperrbaren Verbindungs¬ leitung 3. Im Tagbetrieb gemäß Figur 1 wird über den Solar- kollektor-Kreislauf 4 der Desorber/Absorber 1 beheizt. Hierz ist das Ventil 5 geschlossen, Ventil 6 geöffnet. Die desor- bierte Substanz strömt bei geöffnetem Ventil 3 in den Kon¬ densator/Verdampfer 2, wo sie durch Kondensation das vorge¬ heizte Meerwasser 7 für die Entsalzung aufheizt. Dabei sind die Ventile 8 und 9 geschlossen, während Ventile 10 und 11 geöffnet sind. Nach Passieren des Kondensator/Verdampfers 2 wird das aufgeheizte Meerwasser 7 der Entspannungsverdampfun

anläge 12 zugeführt, indem Ventil 13 offen und Ventil 14 ge¬ schlossen ist. Nach der mehrstufigen Eindampfung werden ^• Trinkwasser 15 und Restsole 16 aus der Anlage abgezogen. Je nach Anwendung derartiger Anlagen kann nach dem Desorptions- Vorgang das Ventil 3 geschlossen werden, wodurch sich die bei der Reaktionsumkehr freiwerdende Absorptionswärme verlustlos speichern läßt, indem die Reaktionspartner getrennt gelagert werden.

Im Nachtbetrieb gemäß Figur 2 wird durch Reaktionsumkehr nun¬ mehr gespeicherte Absorptionswärme für die Entsalzung verfüg¬ bar gemacht. Dazu muß dem Kondensator/Verdampfer 2 der Sorp¬ tionswärmepumpe Wärme zur Verdampfung der flüchtigen Kompo¬ nente zugeführt werden. Diese Wärme kann einem Nebenstrom an Meerwasser über Ventil 8, der Umgebungsluft und/oder der abzuführenden Restsole 16 entnommen werden. Im dargestellten System wird hierzu Meerwasser gewählt, welches nach Passieren des Kondensator/Verdampfers 2 über Ventil 14, bei geschlosse¬ nem Ventil 13, abgeführt wird. Hierbei ist auch Ventil 11 ge- schlössen.

Die flüchtige Komponente strömt dann aus dem Kondensator/Ver¬ dampfer 2 über Ventil 3 zur Absorption in den Desorber/Absor¬ ber 1. Die hierbei freiwerdende Absorptions ärme wird bei ge- schlossene Ventil 6 über das Kreislaufventil 5 und Wärme¬ tauscher 17 und Desorber/Absorber 1 dem vorgewärmten Meer¬ wasser übertragen, das über die Ventile 10 und 9 zum Wärme¬ tauscher 17 und anschließend zurück zur Entspannungsverr da pfungsanläge 12 strömt. Wie beim Tagbetrieb werden von dort Trinkwasser 15 und Restsole 16 abgezogen.