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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Solarbrenner. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Weltweit leiden viele Menschen unter einem Mangel an sauberem Wasser. Von den 2,4 Milliarden Menschen in Entwicklungsländern haben weniger als 500 Millionen Zugang zu sauberem Trinkwasser, geschweige denn zu destilliertem Wasser. Solardestillation kann helfen, dieses Problem zu lösen. Ein Solardestiller ist ein einfaches Gerät, das salziges oder verschmutztes Wasser in reines, destilliertes Wasser umwandelt. Das Prinzip der Solardestillation ist seit langem bekannt. Im vierten Jahrhundert v. Chr. schlug Aristoteles eine Methode zur Verdunstung von Meerwasser zur Gewinnung von Trinkwasser vor. Der Solar-Destillierapparat wurde jedoch erst 1874 gebaut, als J. Harding und S. Wilson ihn in Chile bauten, um eine Bergbaugemeinde mit sauberem Wasser zu versorgen. Diese 4700 m² große Brennerei produzierte 2 Liter Wasser pro Tag. Derzeit gibt es solche Hochleistungsanlagen in Australien, Griechenland, Spanien, Tunesien und auf der Insel St. Vincent in der Karibik. In anderen Ländern sind kleinere Einheiten weit verbreitet. Nahezu jedes Küsten- und Wüstengebiet kann durch die Nutzung von Sonnenenergie zur Förderung und Reinigung von Wasser bewohnbar gemacht werden. Alle Phasen dieses Prozesses – der Betrieb der Pumpe, die Reinigung und die Wasserversorgung des Destillierapparats – werden mit Solarenergie durchgeführt. Wesentliche Der gebräuchlichste Solarbrenner ist ein hermetisch verschlossener Tank mit gesalzenem oder verschmutztem Wasser, der mit einer schrägen Glas- oder Kunststoffplatte abgedeckt ist. Der Boden des Tanks ist schwarz lackiert, um die Wärme besser zu sammeln. Sonnenstrahlung dringt durch die Abdeckung und trägt zur Verdunstung von Wasser bei. Wasser kondensiert an der Unterseite des Deckels (der durch Luft von außen gekühlt wird) und fließt über eine schiefe Ebene in eine Rinne oder ein Rohr. Das Rohr ist außerdem geneigt, sodass das gesammelte Wasser aus dem Destilliergerät fließt. Dieser Prozess ahmt genau die Methode der Natur nach, Süßwasser in Wolken aus Ozeanen, Seen, Sümpfen usw. zu gewinnen. Das Wasser, das wir verbrauchen, hat den Wasserkreislauf der solaren Destillation Zehntausende Male durchlaufen. Ausbeutung Der Betrieb des Brenners erfordert keine regelmäßige Wartung und verursacht keine Kosten. Die Kapazität des Brenners wird als durchschnittlicher Jahreswert ausgedrückt und ist kein exakter Wert, da die Menge an Sonnenlicht instabil ist. Es hängt vom Klima, dem Breitengrad und der Jahreszeit ab. Auf den Bahamas (23 Grad nördlicher Breite) war der durchschnittliche jährliche Pflanzenertrag im Juni zwölfmal höher als mitten im Winter. Einige Brennereien arbeiten auch bei frostigen Wetterbedingungen. Im Durchschnitt kann ein Solarbrenner pro Tag und Quadratmeter Brennerei 1 Liter destilliertes Wasser produzieren. An strahlend sonnigen Tagen können Sie mehr als einen Liter bekommen. Füllen Sie den Brenner einmal täglich, abends oder morgens mit Wasser. Kosten Die Kosten für eine solare Wasserdestillationsanlage können je nach Größe und Standort stark variieren. Die Installation des Systems ist in der Regel kostengünstig. In den USA wurden kleine Modelle entwickelt, die mit Glasabdeckung 25 US-Dollar und mit Kunststoffabdeckung 18 US-Dollar kosten, was die Leistung etwas einschränkt. Wird eine solche Anlage ein Jahr lang genutzt, produziert sie Wasser zu Kosten von etwa 10 Cent pro Liter. Wasserqualität Das aus einer solchen Anlage gewonnene Wasser ist von hoher Qualität. Das beste Ergebnis zeigt es in der Regel, wenn es auf die Menge der im Wasser gelösten Stoffe getestet wird. Außerdem ist es mit Luft gesättigt, da es im Destillierapparat in Gegenwart von Luft kondensiert. Wasser schmeckt zunächst vielleicht seltsam, da ihm die Mineralien fehlen, die die meisten von uns gewohnt sind. Tests zeigen, dass durch die Destillation alle Bakterien beseitigt wurden und der Gehalt an Pestiziden, Düngemitteln und Lösungsmitteln um 75–99,5 % reduziert wurde. All dies ist von großer Bedeutung in Ländern, in denen weiterhin Menschen an Cholera und anderen Infektionskrankheiten sterben. Konstruktion Beim Bau einer Brennerei müssen Sie die folgenden Punkte beachten. Der Tank kann aus Zement, Lehm, Kunststoff, Keramikfliesen oder einem anderen wasserdichten Material bestehen. Wenn Kunststoff zur Auskleidung des Tankbodens oder der Dachrinne verwendet wird, stellen Sie sicher, dass der Tank niemals trocken ist, da der Kunststoff sonst schmelzen kann. Wo immer möglich, sollte eine Isolierung verwendet werden. Schon eine kleine Menge davon steigert die Effizienz des Brenners erheblich. Der Behälter mit destilliertem Wasser muss vor der Sonne geschützt werden, damit das Wasser nicht wieder verdunstet.
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