Meerwasserentsalzung

[blondini]

Hallo Ihr Langzeitfahrer!

Wer hat Erfahrung mit Meerwasserentsalzung auf einer Jacht und mag darüber berichten (Energieverbrauch, Anschaffungskosten, Ergiebigkeit)?

Viele Grüße
blondini

[Freibeuter]

Sportskamerad Ghaffy (Andreas) ist in diesem Bereich sehr fit.
http://www.boote-forum.de/member.php?u=11886

[jannie]

Moin,
wir hatten eine kleine gekaufte Anlage (Hersteller Livol) drei Jahre in Betrieb. Das Gerät gibt es heute unter neuem Namen, weil Livol von einer anderen Firma übernommen wurde: http://www.shipshop.de/BlueWater/Was...abase_esb.html Die einzige Besonderheit gegenüber vielen anderen Wassermachern ist der geringe Stromverbrauch, unser 30 l/h Wassermacher hat im Durchschnitt 25 l/h tatsächlich fabriziert (liegt an der Wassertemperatur und am Salzgehalt und am Verschmutzungsgrad der Vorfilter). 0,4 Ah / l Wasser oder 10 Amps bei Normalbetrieb waren für unseren Stromhaushalt nett niedrig. Die Zentraleinheit mit der Hydraulik und der Membran hatten keinerlei Probleme, die Pumpe brauchte einmal einen neuen Kopf (nach etwa 10 tsd litern Wasserentsalzung.) Eingebaut habe ich das Teil selber, ist nur etwas Schlauchgewirr, aber nicht schwierig. Die Anschaffungskosten siehst Du im link. Ich würde heute wieder so eine Maschine kaufen, wir waren damit zufrieden. Die Wasserqualität ist prima, schmeckt sogar ganz gut und man ist unabhängig. Allerdings in Marinas wegen des fast immer ölhaltigem Wasser nicht zu benutzen. Bei viel Schwebstoffen im Wasser gehen halt die Vorfilter etwas schneller zu.
Ich hänge noch ein Bild von der Einbaustelle an, man sieht die Dreiwegehähne, das Gerät selber sitz vore links unter dem Boden.
gruesse
Hanse

[Klaus52393]

eigene Erfahrungen habe ich keine damit, aber hier

http://www.seezigeuner.de/atlantik0.html

kannnst du zumindest ein kleines bisschen über eine echotech Anlage lesen. Ansonsten ist die Page eh Klasse, ich bin jedenfalls dort hängengeblieben und werde jeden Tag von neuem neidisch....

Gruss

Klaus

[ghaffy]

Hallo,

Wie hier schon angedeutet, habe ich mir einen Wassermacher von Grund auf selbst gebaut. Hier mehr: http://www.boote-forum.de/showthread.php?t=99145
und auch auf meiner Website in der Signatur.
An sich keine große Sache, die Tücke liegt im Detail.
Mit folgenden Eckdaten solltest du rechnen:
Das Ding zieht 100-150 Ampere.
Dafür bekommst du etwa 30 bis 60 l Süßwasser pro Stunde.
Es kostet im Selbstbau irgendwo zwischen 1000 und 2000 EUR, je nach Anspruch an die Technik. Preise nach oben hin offen.

[Klaus52393]

du bist ja hier der Spezialist, aber mit deinem angegebenen Stromverbrauch komme ich nicht ganz klar. Wenn die Dinger tatsächlich bei 150A/h liegen für 30-60 ltr Wasser, dann liesse sich diese Strommenge nur schwer bereitstellen. Auf der Echotech Seite (http://www.wassermacher.com/dc_wassermacher_modular.htm) wird für ein 50 ltr. Gerät eine Strom von 38 A bei U=12,5V (und sogar nur 10A bei 220 V, aber wo sollen die herkommen) genannt. Das wären dann 38A für 50 ltr., immer noch ne ganze Menge, aber doch nicht ganz so hoch wie die von Dir genannte Zahl. Wäre schön, wenn du das mal kommentieren könntest.
Danke nd Gruß

Klaus

[cha cha]

Zitat von ghaffy

Mit folgenden Eckdaten solltest du rechnen:
Das Ding zieht 100-150 Ampere.
Dafür bekommst du etwa 30 bis 60 l Süßwasser pro Stunde.
Es kostet im Selbstbau irgendwo zwischen 1000 und 2000 EUR, je nach Anspruch an die Technik. Preise nach oben hin offen.

Das ist natürlich schon ein sehr, sehr heftiger Stromverbrauch.

Ich halte zufälligerweise ein Patent auf eine extrem energiesparende Entsalzungsanlage, die gerne jeder selbst nachbauen darf. Hier die Beschreibung: http://www.archtools.de/Entsalzungsanlage.html. Aufgrund der Bauart und des zyklischen Betriebs liegt der Energieverbrauch dieser Anlage ziemlich nahe am theoretisch erreichbaren Minimum, und dieser ist einfach der osmotische Druck von 27 bar multipliziert mit dem Volumen aus gewonnenem Süßwasser.

Da bei 27 bar nur wenige Tropfen Süßwasser gewonnen würden, liegt der Arbeitsdruck bei mindestens 40 bar, meistens sogar bei 60 bar. Bei 40 bar wäre der theoretisch mindestens notwendige Energieverbrauch für 1000 Liter Süßwasser übrigens 40 bar mal 1 m³ = 1,11 kWh. Für einen Liter braucht man also mindestens 1,11 Wh. Bei meiner Anlage benötigt man außer dieser Mindestenergie nur noch Energie für weitgehend druckloses Umwälzen bzw. Nachfüllen des Salzwassertanks.

Diese Anlage ist außerdem sehr preiswert nachzubauen, denn auf das teuerste Stück normaler Anlagen kann verzichtet werden: auf eine salzwasserresistente Hochdruckpumpe. Der Druck wird bei meiner Anlage über eine Süßwasserpumpe aufgebaut (normale Pumpe aus billigem Hochdruckreiniger genügt).

[Volker]

Habe mir die Beschreibung mal 'reingezogen.
Wie so oft steckt der Teufel im Detail, z.B. was für ein Tank muss der Druckwassertank denn sein, wenn ich da meine Tauchflache dranhängen kann? Gibt's so 'was 'von der Stange'? TÜV-geprüft? Ich will ja nicht mit einer selbstgebastelten Bombe im Schiff 'rumfahren...

Du hast 'ne PN

Gruß

Volker
SY JASNA

[jannie]

Moin Cha Cha,
haste auch einen Namen? Ist das eigentlich ne Anmeldung oder ein erteiltes Patent ?
Aber mal zur Sache: gibt es Bilder eines Prototyps? Wie gross sind die Druckbehälter? Absicherung? Wie lange làuft ein Zyklus? Wieviel wh pro l vertigt das Ding im praktischen Betrieb? Was ist die Umwälzpumpe (immerhin Nenndruck 50 bar) für ein Typ? Wie funktioniert die Regelung der Anlage? Bis zu welcher Konzentration wird aufkonzentriert?
Nachdem Andreas seine Eigenbaulösung so klasse dokumentiert hat, wäre es doch nett, mal aus Deiner Praxis was zu lernen. Oder ist das geheim?
gruesse
Hanse

[Mar-Thar]

Und was passiert mit der Membran, wenn ich das Ding auf Langfahrt nach 'ner Woche nicht mehr benutzen kann, weil meine Tauchflaschen leer sind? Wenn ich unterwegs statt einer seewasserfesten Hochdruckpumpe alle zwei Tage einen Tauchkompressor anwerfen muß damit mir die Membran nicht zuwächst, hat das imho (gerade bei nicht ganz so großen Booten, wo Platz an Deck und Stauraum begrenzte Resourcen sind) nur begrenzten Nährwert.

Gibt es von dem Ding schon einen funktionierenden Prototyp oder funktionierende Nachbauten? Mich würde insbesondere mal interessieren, wie die Dichtigkeit zwischen Wasserblase und Tank realisiert werden soll. Innerhalb eines für mindestens 60 bar ausgelegten Hochdruckgefäßes eine vernünftige Abdichtung zwischen beiden Seiten hinzukriegen, stelle ich mir nicht unbedingt trivial vor, auch was die Materialwahl angeht.

mfg
Martin

[cha cha]

Zitat von jannie

Moin Cha Cha,
haste auch einen Namen? Ist das eigentlich ne Anmeldung oder ein erteiltes Patent ?

Der Link ist aus eine Meldung, die ich aus der Patentanmeldung gezaubert habe. Es gab dann ein Patent, dessen Schutzfrist aber mitterweile abgelaufen ist, weil ich's nicht verlängert habe. Es darf jetzt also sowieso jeder mein Dingens nachbauen.

Und zum Namen: der Realname steht im Link, der für hier heisst wie mein Boot "cha cha". Du kannst mich aber auch gerne Tom nennen

Zitat von jannie

Aber mal zur Sache: gibt es Bilder eines Prototyps? Wie gross sind die Druckbehälter? Absicherung? Wie lange làuft ein Zyklus? Wieviel wh pro l vertigt das Ding im praktischen Betrieb? Was ist die Umwälzpumpe (immerhin Nenndruck 50 bar) für ein Typ? Wie funktioniert die Regelung der Anlage? Bis zu welcher Konzentration wird aufkonzentriert?
Nachdem Andreas seine Eigenbaulösung so klasse dokumentiert hat, wäre es doch nett, mal aus Deiner Praxis was zu lernen. Oder ist das geheim?
gruesse
Hanse

Nein, da ist nichts geheim, aber es gibt weder Prototyp noch irgend was anderes. Auf meinem eigenen Boot hatte ich für eine geplante Reise ins Rote Meer einen PUR Power Survivor installiert, den ich mangels Bedarf aber wieder ausgebaut und letztes Jahr gebraucht verkauft habe.

Der Druckbehälter muss logischerweise den Arbeitsdruck aushalten, und das sollten schon mindestens 40 bar sein, aber nicht mehr als 80 bar. Eine Taucherflasche ist auf 200 bar geprüft.

Wie lange ein Zyklus läuft, hängt von vier Faktoren ab:

- Volumen des Vorratsbehälters
- Arbeitsdruck
- Membranfläche
- gewünschter Entsalzungsgrad

Man könnte das Salzwasser auch nur ein einziges Mal durch die Membran schicken, wobei man mit etwa 50 bar Druck eine Ausbeute von ca 10% erreichen würde. Manche Anlagen kaskadieren aber mehrere Membrane hintereinander, so dass die Ausbeute gesteigert werden kann. Das kann logischerweise in meinem Modell mit einer einzigen Membran realisiert werden, durch die man das Salzwasser dann 2 oder 3 mal durchschickt. Ab einer bestimmten Aufkonzentrierung der Sole wird die Ausbeute dann aber so klein, dass sich der Aufwand des Umwälzens nicht mehr lohnt.

Die Regelung der Anlage erfolgt äußerst simpel. Im Entsalzungszyklus arbeitet die Umwälzpumpe des Salzwasserkreislaufs kontinuierlich, und die Süßwasserpumpe dann, wenn der Druck im Vorratsbehälter unter einen Schwellwert gefallen ist. Nach einem gewünschten Entsalzungsgrad (z.B. 10% der Salzwassermenge) stoppt die Hochdruckpumpe, das 4-Wege-Ventil im Salzwasserkreislauf dreht sich um 90 Grad, und die weiter laufende Umwälzpumpe drückt jetzt die aufkonzentrierte Sole nach Außen und füllt frisches Salzwasser nach. Und dann geht das Spiel von Neuem los.

[cha cha]

Zitat von Mar-Thar

Und was passiert mit der Membran, wenn ich das Ding auf Langfahrt nach 'ner Woche nicht mehr benutzen kann, weil meine Tauchflaschen leer sind? Wenn ich unterwegs statt einer seewasserfesten Hochdruckpumpe alle zwei Tage einen Tauchkompressor anwerfen muß damit mir die Membran nicht zuwächst, hat das imho (gerade bei nicht ganz so großen Booten, wo Platz an Deck und Stauraum begrenzte Resourcen sind) nur begrenzten Nährwert.

Da hast Du was radikal falsch verstanden. Natürlich könnte man den Druck auch alleine aus einer Tauchflasche bereit stellen, und könnte so also Süßwasser in Form von Pressluft mit sich herum führen.

In meinem Fall aber dient die Durckluft nur der Pufferung, um harte Druckstöße auf die Membran zu verhindern (das ist nach dem Bewuchs mit ALgen usw die häufigste Ursache für Membranverschleiss), und um die Hochdruckpumpe nicht all zu häufig laufen lassen zu müssen. Außerdem kann man im trockenen Druckluftvorrat die Sensoren für Druckmessung usw am sichersten unterbringen. Der Druckluftvorrat wird niemals verbraucht.

Der Druck wird durch eine Hochdruckpumpe aufrecht erhalten, die nur das erzeugte Süßwasser in den Vorratsbehälter zurück pumpt. Dort ist das Süßwasser vom Salzwasser durch eine Ballonwand getrennt. Das Volumen im Vorratsbehälter ändert sich im Prinzip also nie (falls man das System ohne Druckluft betreibt), denn das gewonnene Süßwasser verringert zwar das Salzwasservolumen im Vorratsbehälter, aber es wird ja genau dieses Volumen wieder in den Vorratsbehälter zurück gepumpt.

[cha cha]

Zitat von Mar-Thar

Mich würde insbesondere mal interessieren, wie die Dichtigkeit zwischen Wasserblase und Tank realisiert werden soll. Innerhalb eines für mindestens 60 bar ausgelegten Hochdruckgefäßes eine vernünftige Abdichtung zwischen beiden Seiten hinzukriegen, stelle ich mir nicht unbedingt trivial vor, auch was die Materialwahl angeht.

Auch da hast Du was falsch verstanden: auf beiden Seiten dieser Wasserblase herrscht genau derselbe Druck. Du kannst also beispielsweise ganz einfach einen Luftballon vom Kindergeburtstag nehmen, um das Süßwasser vom Salzwasser zu trennen.

[ghaffy]

Zitat von Klaus52393

du bist ja hier der Spezialist, aber mit deinem angegebenen Stromverbrauch komme ich nicht ganz klar. Wenn die Dinger tatsächlich bei 150A/h liegen für 30-60 ltr Wasser, dann liesse sich diese Strommenge nur schwer bereitstellen. Auf der Echotech Seite (http://www.wassermacher.com/dc_wassermacher_modular.htm) wird für ein 50 ltr. Gerät eine Strom von 38 A bei U=12,5V (und sogar nur 10A bei 220 V, aber wo sollen die herkommen) genannt. Das wären dann 38A für 50 ltr., immer noch ne ganze Menge, aber doch nicht ganz so hoch wie die von Dir genannte Zahl. Wäre schön, wenn du das mal kommentieren könntest.
Danke nd Gruß

Klaus

Hallo Klaus,

Ich habe das schon an anderer Stelle ausgeführt, aber kurz zusammengefasst hier nochmals:
Nehmen wir der Einfachheit halber folgende Eckdaten für eine RO-Anlage:

40 Liter Süßwasserproduktion pro Stunde

Der optimale (Abhängig von Temp., Salinität und Druck) Wirkungsgrad liegt bei 20%. Für 40 Liter Permeat müssen demnach 200 Liter Seewasser zur Membran bei einem Druck von 55bar gepumpt werden.

Egal welche Pumpe man nun nimmt, ob CAT, Speck, Interpump, Danfoss, hat man für diese Parameter einen Leistungsbedarf von ca. 400 Watt.
Dies entspricht einem Strom von 33 A bei 12 V.
Realistischer Weise muss man noch ins Kalkül ziehen, dass die 20% Wirkungsgrad bei optimalen Bedingungen anfallen (25°C Wassertemperatur, Salzgehalt um die 3% etc.).
Daher bekommen wir in der Praxis mit diesen Daten nicht 40 Liter Süßwasser sondern eher 30 Liter. Auch nicht schlecht, oder? 30 Liter mit 33A.

Soweit so gut.
Dies entspricht in etwa auch den EchoTec-Daten.
Wo ist nun das Problem?
200 l Seewasser pro Stunde entsprechen 3,3 Liter pro Minute.
Wenn man sich nun die Leistungsdaten der Membranen ansieht, dann wird man feststellen, dass die mit 3,3 Liter pro Minute relativ rasch kaputt werden.
Diese Membranen sind "selbstreinigend" (das Abwasser spült die Mikroorganismen und die Sedimente von der Membran weg, die durch die Vorfilter durchgehen). Sie verlangen als unteres Minimum 5 Liter pro Minute.
Das macht 300 Liter pro Stunde etc. etc. oder 600 Watt bzw. 50A.

Schon höher wenn man sich an die Forderungen der Membran hält, oder?

Einen weitaus besseren Wirkungsgrad und eine bessere Lebensdauer haben die Membranen bei 13 Liter (und mehr) pro Minute. Sie können - soweit ich das im Kopf habe - bis etwa 20 Liter pro Minute vertragen.

Bei 13 l/min lautet die Rechnung von oben:
1500 Watt oder 125A.

Die effizientere Danfoss-Pumpe (die ich mir gerade gekauft habe ) kostet etwa 2200 EUR, eine Plungerpumpe mit einem - je nach Leistungsbereich - mit etwas höherem Leistungsbedarf um etwa 300 EUR in Messing oder 1300 EUR in Edelstahl.

Was Echotec daher macht, ist einfach und kann jeder selber machen: Literleistung reduzieren - auf Kosten der Membran (~200 EUR).

Wer Wasser machen will und ein Energieproblem hat, kann das tun, muss allerdings wissen, dass die Membran darunter leidet.

Zum selber Rechnen: die allgemeine Formel zum Ausrechnen des Leistungsbedarfs:

P[kW]=p[bar]*Q[l/min]/475

475 ist ein Faktor, der im Großen und Ganzen für alle Plungerpumpen sehr gut passt.

Zum Süßwasserergebnis: Ich rechne nicht mit 20% Wirkungsgrad der Membran sondern mit 10% (Adria bei 19°, sehr hoher Salzgehalt von 3,8%). Tatsächlich habe ich im Sommer bessere Werte erreicht (15%).

Zu jedem Ergebnis kommen noch etwa 10-20 A für eine "Booster-Pumpe" dazu, es sei denn die Hochdruckpumpe liegt mindestens 40 cm unter dem Wasserspiegel, weil die Hochdruckpumpen nicht selbstsaugend sind.

Außerdem kommen noch etwa 20% Verluste des Elektromotors dazu, denn wenn ich 1000 Watt von einem E-Motor nehme, dann nimmt der sich 1200 Watt aus der Batterie.

Daher meine Rechnung: mit 100A sollte man rechnen (20A Boosterpumpe + 65A HD-Pumpe + 15A Verluste). Mit Wechselstrom und Inverter nochmals 10% Verluste dazu. (Gleichstrommotoren in dieser Leistungsklasse kosten auch viel Geld.)

Echotec hat keine Boosterpumpe mit gerechnet und rechnet bei der Süßwasserleistung mit "Karibik-Wasser" (25° unter 3% Salzgehalt). Das ist fair, weil es alle anderen auch so machen.

Im Übrigen habe ich mich im Wesentlichen an EchoTec orientiert beim Bau meines WM.

[jannie]

Zitat von cha cha

....... auf beiden Seiten dieser Wasserblase herrscht genau derselbe Druck. Du kannst also beispielsweise ganz einfach einen Luftballon vom Kindergeburtstag nehmen, um das Süßwasser vom Salzwasser zu trennen.

Moin Tom,
na ja, da ist der Geber, der die Hochdruckpumpe einschaltet, aber wundersam und ohne jede Hysterese. Ich dachte, der lässt einen gewissen Druckabfall zu, bevor zur Druckhaltung wieder Süsswasser in den flexiblen Ballon gepumpt wird. Also nicht immer genau der gleiche Druck auf beiden Seiten.
Ansonsten lohnt sich aber meiner Meinung nach eine Detail-Diskussioon nicht, wenn das Gerät über die Papierbeschreibung des groben Prinzips nicht hinausgekomen ist.
gruesse
Hanse

[cha cha]

Zitat von jannie

Moin Tom,
na ja, da ist der Geber, der die Hochdruckpumpe einschaltet, aber wundersam und ohne jede Hysterese. Ich dachte, der lässt einen gewissen Druckabfall zu, bevor zur Druckhaltung wieder Süsswasser in den flexiblen Ballon gepumpt wird. Also nicht immer genau der gleiche Druck auf beiden Seiten.

Du solltest Dir vielleicht doch nochmal die verlinkte Webseite mit der Zeichnung ansehen, denn Du bist irgendwie auf einem ganz, ganz falschen Dampfer.

Im gesamten Vorratsbehälter herrscht immer und überall derselbe Druck, und insbesondere ist der Druck auch innerhalb und außerhalb der Süßwasserblase immer gleich. Durch das Entsalzen in der Membran geht Volumen aus dem Vorratsbehälter verloren, darauf hin strömt Druckluft nach. Das größere Druckluftvolumen führt zu einer geringfügigen Druckabsenkung (überall, auch innerhalb der Süßwasserblase, denn der Druck darin ist ja ausschließlich durch den Druck im Süßwasserbehälter definiert), die durch Nachpumpen von Süßwasser wieder kompensiert wird. Durch das Nachpumpen von Süßwasser wird gleichzeitig auch die Druckluft wieder in den Druckluftbehälter zurück gepumpt.

Falls Dich die Sache mit der Druckluft irritiert: die ist rein physikalisch eigentlich ohne Bedeutung, und hat ausschließlich die Funktion, die Pumpenlaufzeiten zu reduzieren und die Membran zu schonen. Im Prinzip geht das ohne Druckluft ganz genau so, da muss dann halt einfach alles Süßwasser immer sofort in den Vorratsbehälter zurück gepumpt werden, um den Druck darin zu halten.

[cha cha]

Zitat von ghaffy

Der optimale (Abhängig von Temp., Salinität und Druck) Wirkungsgrad liegt bei 20%. Für 40 Liter Permeat müssen demnach 200 Liter Seewasser zur Membran bei einem Druck von 55bar gepumpt werden.

Von "Wirkungsgrad" würde ich hier nicht sprechen, denn dabei geht es ja um den tatsächlichen Energieaufwand im Verhältnis zum theoretisch mindestens notwendigen Energieaufwand. Der theoretische Mindestaufwand ist der osmotische Druck von Meer- gegenüber Frischwasser (ca 27 bar) multipliziert mit dem Volumen des gewonnenen Frischwassers. Pro Liter sind das 0,75 Wh. Du beschreibst die Ausbeute, die Du erreichen willst. Wie hoch diese Ausbeute ist, hängt ganz wesentlich von der Größe der Membran ab.

Das größte Problem des Energieverbrauchs der Entsalzungsanlagen besteht darin, dass der Druck auf das gesamte Volumen des Salzwassers aufgeschlagen wird, dass aber ca 90% des Wassers unter Druck als Konzentrat abläuft. Damit gehen 90% der aufgewendeten Energie verloren.

Ein großer Teil der Patente um RO-Entsalzungsanlagen dreht sich um die Rückgewinnung des Drucks (und damit der Energie) aus dem abfließenden Konzentrat. Bei meiner Anlage fließt kein Konzentrat unter Druck ab, und damit ist diese Hauptursache des Energieverlusts ausgeschlossen.

[Mar-Thar]

Moin Tom,

Zitat von cha cha

Auch da hast Du was falsch verstanden: auf beiden Seiten dieser Wasserblase herrscht genau derselbe Druck. Du kannst also beispielsweise ganz einfach einen Luftballon vom Kindergeburtstag nehmen, um das Süßwasser vom Salzwasser zu trennen.

Naja, irgendwas mit vergleichbaren Eigenschaften muß es wohl auch sein, wenn der Ballon sich von quasi 0 bis auf ca. 10% des Drucktankvolumens ausdehnen und wieder einschrumpfen lassen soll, und das nicht nur einmal, sondern zyklisch. Mit einem Luftballon wird das kaum zu machen sein. Das mit den Druckverhältnissen hatte ich schon durchaus so verstanden, wie es wohl gemeint war. Meine Frage ging eher in die Richtung: Wie kriegt man einen von außen zugänglichen Ballon in einen Hochdruck-Tank (welcher Form auch immer) und dichtet das dann brauchbar ab? Für eine Patentschrift sicher unerheblich, für die Praxis wohl eher nicht.

Zitat von cha cha

Da hast Du was radikal falsch verstanden. Natürlich könnte man den Druck auch alleine aus einer Tauchflasche bereit stellen, und könnte so also Süßwasser in Form von Pressluft mit sich herum führen.

In meinem Fall aber dient die Durckluft nur der Pufferung, um harte Druckstöße auf die Membran zu verhindern (das ist nach dem Bewuchs mit ALgen usw die häufigste Ursache für Membranverschleiss), und um die Hochdruckpumpe nicht all zu häufig laufen lassen zu müssen. Außerdem kann man im trockenen Druckluftvorrat die Sensoren für Druckmessung usw am sichersten unterbringen. Der Druckluftvorrat wird niemals verbraucht.

Ich hätte da eher sowas wie den Druckspeicher einer K-Jetronic als Pufferung gewählt. In Deiner Zeichnung sieht das allerdings so aus, als wenn sich Salzwasser und Druckluft ohne Trennung im selben Tankteil befinden. Daß die 60 Bar nicht primär durch Pressluft erzeugt werden sollen, war mir durchaus klar. Mir ging es eher um "Spülverluste" der Luft, wenn der Zyklus beendet ist und die Sole ausgestoßen wird. Das Öffnen des 4-Wege-Ventils dürfte einen ziemlich schlagartigen Druckabfall im Salzwasser-/Luftteil des Tanks ergeben (im Süsswasserteil natürlich auch, der ist hier aber eher irrelevant), so daß Du entweder die vorhandene Druckluft entweichen lassen, oder beim (eigentlich fast drucklosen) Wiederbefüllen mit Salzwasser gegen zum Schluß 60 Bar Luftdruck anpumpen mußt. Du verlierst also theoretisch bei jedem Zyklus ein Tankvolumen voll Luft. (bzw. das Puffervolumen x Druck)

oder nicht? (Ich kann sowas nicht rechnen ohne nachzuschlagen, bin nur Kfz-Mechaniker und seit über 30 Jahren aus der Schule. Erscheint mir aber logisch)

mfg
Martin

[cha cha]

Zitat von Mar-Thar

Moin Tom,

Naja, irgendwas mit vergleichbaren Eigenschaften muß es wohl auch sein, wenn der Ballon sich von quasi 0 bis auf ca. 10% des Drucktankvolumens ausdehnen und wieder einschrumpfen lassen soll, und das nicht nur einmal, sondern zyklisch.

Nun, wie viel Druckdifferenz wird dafür wohl nötig sein? 0,01 bar dürften dick ausreichen.

Wie gesagt: die Ballonhaut wird durch Druckdifferenzen praktisch gar nicht belastet, sondern eher durch die zyklischen Faltprozesse. Man wird für diesen Ballon kein Material wählen, das irgend welche Dehnspannungen aufnehmen muss, sondern wird das so ähnlich gestalten wie die Quetschkommode eines Akkordeons.

[cha cha]

Zitat von Mar-Thar

Wie kriegt man einen von außen zugänglichen Ballon in einen Hochdruck-Tank (welcher Form auch immer) und dichtet das dann brauchbar ab? Für eine Patentschrift sicher unerheblich, für die Praxis wohl eher nicht.

Sorry, aber das ist auch in der Praxis eine völlig irrelevante Petitesse. Da machst Du einfach einen großen Deckel, den Du mit ein paar Schrauben fixierst. Auf der Innenseite des Deckels ist der Ballon befestigt, außen das Ventil.

Wir reden hier nicht von zigtausenden von bar, sondern nur um die 50. Schau' Dir mal eine Taucherflasche an und überlege, wie die bei der Wartung durch die ca 5 cm breite Öffnung wohl ihr Werkzeug rein kriegen!

[cha cha]

Zitat von Mar-Thar

Das Öffnen des 4-Wege-Ventils dürfte einen ziemlich schlagartigen Druckabfall im Salzwasser-/Luftteil des Tanks ergeben (im Süsswasserteil natürlich auch, der ist hier aber eher irrelevant), so daß Du entweder die vorhandene Druckluft entweichen lassen, oder beim (eigentlich fast drucklosen) Wiederbefüllen mit Salzwasser gegen zum Schluß 60 Bar Luftdruck anpumpen mußt. Du verlierst also theoretisch bei jedem Zyklus ein Tankvolumen voll Luft. (bzw. das Puffervolumen x Druck)n

Du hast es immer noch nicht verstanden. Nein, es geht keine Druckluft verloren, es wird auch keine nachgefüllt. Es wird aber immer genau so viel Süßwasser in den Ballon im Vorratsbehälter gepumpt, wie durch die Entsalzung in der Membran entnommen wird. Das ist ein geschlossenes System, bei dem sich das Gesamtvolumen und damit der Druck niemals ändert.

Vor dem Drehen des 4-Wege-Ventils wird das Druckluftventil geschlossen. Damit ist im Vorratsbehälter ausschließlich noch Salz- und Süßwasser, beides durch die Haut des Ballons getrennt. Wenn Du da den Druck wegnimmst, dann passiert im Wesentlichen gar nix, weil Wasser inkompressibel ist.

Mir kommt es so vor, als ob Du diese Schemazeichnung als Konstruktionszeichnung missverstehst.

[ghaffy]

Ja, Thomas, dann tausche "Wirkungsgrad" mit "Ausbeute". Mir sind diese Dinge bekannt, und ich bin weiland auch über dein Patent "gestolpert", als ich meine Anlage konzipiert habe. (Dieses Posting war als Antwort auf Klaus' Frage gedacht).

Ich finde dein Konzept hoch interessant, weil es einen Paradigmenwechsel in der WM-Landschaft darstellt. Gleichzeitig tauchen damit andere Herausforderungen auf, die auch gelöst werden wollen.

Mir ist keine Installation nach deinem Konzept bekannt (was nichts heißen will).
Ich würde gerne eine in Betrieb sehen.
In der Praxis (nicht in der Theorie) stellt sich für mich mehrere Fragen:
Wohin mit dem Drucktank?
Wenn die Membran drucklos wird oder der Fluss von "Brine" (Abwasser) entlang der Membran stehen bleibt, wird beim Wiederanlauf die Membran für Salzwasser durchlässig, d.h. es kommt nicht Süßwasser raus, sondern Salzwasser, das dauert dann größenordnungsmäßig 0,5 bis 1,5 Minuten, bis der Salzgehalt wieder auf Trinkwasser-Niveau ist.
Wo bekomme ich die Teile, welche brauche ich dazu?
Und noch ein paar Details.

Insgesamt eine interessante Variante, vor allem wegen der Nutzung der 90% "Brine-Druck".

Nur nebenbei bemerkt: Danfoss hat mir eine ebenso interessante Variante angeboten: Mit dem "Abfalldruck" wird ein Axialkolben-Hydromotor angetrieben, der am anderen Wellenende des E-Motors angeflanscht ist und diesen antreibt. Dieser Hydromotor (Danfoss APM 0.8) hat - wie bei Hydromotoren üblich - einen Wirkungsgrad (und jetzt meine ich "Wirkungsgrad") von rund 90%. Damit "verbraucht" der E-Motor praktisch nur mehr, was an Verlustleistungen zusammenkommt und was an Süßwasser produziert wird.
Der Energiebedarf liegt bei beeindruckenden 4 Wh/l.
Der "Vorteil" dieses Hydro-Motors ist, dass es ihn gibt.
(Wenn auch nicht ganz günstig )

Seareovery (die WM-Firma von Danfoss) baut damit energiesparende WMs. Das Datenblatt gibt es hier.

[Arno]

Zitat von cha cha

Du hast es immer noch nicht verstanden. Nein, es geht keine Druckluft verloren, es wird auch keine nachgefüllt. Es wird aber immer genau so viel Süßwasser in den Ballon im Vorratsbehälter gepumpt, wie durch die Entsalzung in der Membran entnommen wird. Das ist ein geschlossenes System, bei dem sich das Gesamtvolumen und damit der Druck niemals ändert.

Vor dem Drehen des 4-Wege-Ventils wird das Druckluftventil geschlossen. Damit ist im Vorratsbehälter ausschließlich noch Salz- und Süßwasser, beides durch die Haut des Ballons getrennt. Wenn Du da den Druck wegnimmst, dann passiert im Wesentlichen gar nix, weil Wasser inkompressibel ist.

Mir kommt es so vor, als ob Du diese Schemazeichnung als Konstruktionszeichnung missverstehst.

cha cha,sind Dir im Yacht Forum die "Leser"ausgegangen?
Politik ist hier,Dank weiser Administration,"leider"unerwünscht.
Arno

[cha cha]

Zitat von ghaffy

In der Praxis (nicht in der Theorie) stellt sich für mich mehrere Fragen:
Wohin mit dem Drucktank?

Das muss jeder selbst herausfinden . Aber es gibt keine Mindestgröße für den Tank, 20 Liter dürften eigentlich gut ausreichen und überall unterzubringen sein. Wenn man damit alle 5 Minuten einen Zyklus durchführt und dabei 4 Liter Süßwasser gewinnt, dann macht die Anlage 60 Liter pro Stunde.

Zitat von ghaffy

Wenn die Membran drucklos wird oder der Fluss von "Brine" (Abwasser) entlang der Membran stehen bleibt, wird beim Wiederanlauf die Membran für Salzwasser durchlässig, d.h. es kommt nicht Süßwasser raus, sondern Salzwasser, das dauert dann größenordnungsmäßig 0,5 bis 1,5 Minuten, bis der Salzgehalt wieder auf Trinkwasser-Niveau ist.
Wo bekomme ich die Teile, welche brauche ich dazu?

Nein, Salzwasser kann da niemals durchkommen! Der osmotische Druck geht immer von Süßwasser zu Salzwasser, und demnach muss man für die Umkehrung dieses Drucks eben auf der Salzwasserseite mehr Druck aufschlagen, als dieser osmotische Druck in Gegenrichtung läuft.

Beim Anlaufen kommt, wenn die Anlage vorher mit Biozid eingelagert war, erst mal mit diesem Biozid verunreinigtes Wasser raus, und auch bei normaler Wiederbenutzung nach z.B. einem Tag Stillstand kann sich besonders in den Tropen bereits ziemlich viel Biologie entwickelt haben, die dann erst mal mit raus kommt.

Zitat von ghaffy

Nur nebenbei bemerkt: Danfoss hat mir eine ebenso interessante Variante angeboten: Mit dem "Abfalldruck" wird ein Axialkolben-Hydromotor angetrieben, der am anderen Wellenende des E-Motors angeflanscht ist und diesen antreibt.

Ja, wie gesagt: die allermeisten Patente rund um die RO-Entsalzung haben mit der Druckrückgewinnung zu tun. Diese funktioniert auch meist mit sehr gutem Wirkungsgrad, außer ein bißchen Reibung gibt's da nämlich keine Verluste. Als Nachteil bleibt dann immer noch der hohe Preis, der maßgeblich durch die teure, salzwasserresistente Hochdruckpumpe bestimmt wird.

Diese Pumpen arbeiten leider in einem Druckbereich, der sonst in der Technik ziemlich ungebräuchlich ist. Die Hochdruckpumpen müssen also eigens für RO-Anlagen produziert werden, und da kommen halt keine großen Stückzahlen zusammen. Mit ca 1.000 € pro Pumpe muss man mindestens rechnen, während ich mit einer Süßwasserpumpe für maximal 50 € gut zurecht komme.

Ich bin damals auf diese Idee gekommen, weil ich von einer Entsalzungsanlage hörte, die ganz einfach den hydrostatischen Druck in der Tiefsee nutzt. Diese Anlage wurde von der EU finanziert und vom italienischen Stromkonzern ENEL und einer deutschen Firma vor Pantelleria gebaut: http://www.desline.com/articoli/3797.pdf

In 500 Meter Tiefe herrscht ein Druck von 50 bar, und wenn man eine RO-Membran in dieser Tiefe versenkt und am Süßwasserauslass mit einem Rohr zur Oberfläche versieht, und dieses Rohr bis in 5000 Meter Tiefe leer pumpt, dann wird Süßwasser erzeugt. Man muss dann genau die Energie aufwenden, um das Süßwasser immer aus den 5000 Metern hochzupumpen, und das ist ebenfalls wieder das Produkt aus Süßwasservolumen und Druck.

Meine Anlage macht dasselbe, ohne dass ich in 500 Meter Tiefe runter muss

[cha cha]

Zitat von Arno

cha cha,sind Dir im Yacht Forum die "Leser"ausgegangen?
Politik ist hier,Dank weiser Administration,"leider"unerwünscht.
Arno

Na, dann würde ich Dir doch empfehlen, mit Politik gar nicht erst anzufangen, lieber Arno. Auch irgend welche persönlichen Angriffe, die ich hinter Deinem obigen Beitrag erkenne, besteht hier keinerlei Anlass.


Aber da Du so sehr an meiner Person interessiert bist und an meinen Motiven: Im Yacht-Forum bin ich nicht mehr aktiv, weil ich mein Segelboot verkauft habe und mich auch die Binnenschiffahrt kapriziere. Ich hoffe doch sehr, dass dazu nicht Deine Zustimmung erforderlich ist. Falls Du mir aus dem Weg gehen willst, dann kannst Du mir ja jeweils im Voraus Deine Fahrstrecken mitteilen. Ich werde dann versuchen, meine Strecken so zu legen, dass wir uns im realen Leben nicht begegnen.

Und im virtuellen Leben: nun, das hängt von Dir ab. Du hast da oben jedenfalls schon mal einen schlechten Start erwischt.