Regelung des Wasserdurchflusses
Die Entkeimung gewährleisten wir durch Erwärmung des Wassers auf etwa 100°C und einem neuartigen Regelungskonzept. Es wird vollständig auf elektrische Energie und auf chemische Zusätze verzichtet. Der Fokus unserer Entwicklung liegt auf hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit der Wasserdesinfektion. Zusätzlich werden ein einfacher Aufbau, eine leichte Handhabung sowie geringen Kosten angestrebt.
Zur Wassererwärmung verwenden wir einen Flachkollektor. Dieser ist einfach zu bauen, kann auch diffuse Strahlung nutzen und muss der Sonne nicht nachgeführt werden. Der Ausstoß des Wasser wird über den Dichteunterschied zwischen Dampf und Wasser gesteuert.

Das Wasser erwärmt sich in dem Kollektor auf etwa 100 °C. Sobald anschließend eine geringe Menge des Wassers im Kollektor verdampft sinkt die Dichte des Wasser-Dampf Gemisches im Kollektor stark. Dadurch strömt der Dampf zusammen mit dem erwärmten Wasser aus. In den Kollektor fließt kaltes Wasser nach und der Prozess beginnt von vorne.

Für den Prozess ist es notwendig ein Steigrohr an den Kollektor anzuschließen und die Steigrohrhöhe an die Höhe des Wasserbehälters sowie die Kollektorgröße anzupassen. Kombiniert man den Flachkollektor mit dem Steigrohr erhält man das unten abgebildete System.

Die Anlage wird ausgelegt für den Verbrauch eines Einfamilienhaushaltes in einem Entwicklungsland. Bei bis zu 50 Litern Durchsatz pro Tag liegen die Materialkosten für das System bei unter 200 €. Zur Auslegung und Optimierung wurde ein numerisches Modell entwickelt und mit Messwerten der Prototypen validiert.

Eine ausführlichere Darstellung des Funktionsprinzips und der Dimensionierung der Anlage sowie einzelner Komponenten kann in dem folgenden Veröffentlichung nachgelesen werden:

Dietl, Jochen ; Engelbart, Hendryk ; Sielaff, Axel (2015). A Novel Type of Thermal Solar Water Disinfection Unit. http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/4460/.

Elemente der Anlage