DE10353544B3

DE10353544B3 - Double pyramid structure for building has outer pyramid with slits to admit visible light and IR and has inner pyramid containing accommodation and has spray producing stream of water down outside

Info

Publication number: DE10353544B3
Application number: DE10353544A
Authority: DE
Inventors: Karl Reinhard Zeiss; Klaus Kahler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2005-09-08
Anticipated expiration: 2023-11-15

Abstract

The double pyramid building structure (1) has slits (11) in the outer pyramid (2) to admit visible light and IR (5). The pyramid is a regular four-sided pyramid. The inner pyramid (3) is similar in shape to the outer pyramid and contains accommodation and has windows (15). A spray head (7) on top is connected to a feed pipe (6) leading from outside and produces sprays of water (9) running down the outside (12) of an evaporator body (4). Water vapor may condense on the inside surface of the outer pyramid and the condensate runs down into a water trough (10). Access to the inner pyramid is via an underground tunnel (14).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauwerk mit einer zumindest bereichsweise für Licht- und/oder Wärmestrahlen, insbesondere Sonnenstrahlen durchlässigen Außenhülle.The The invention relates to a building with an at least partially for light and / or Heat rays especially sunlight permeable outer shell.

Solche Bauwerke sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bereits bekannt. Die Außenhülle hat dabei in erster Linie eine Schutzfunktion, um die Innenräume gegenüber äußeren, klimatischen Bedingungen zu isolieren und zu schützen.Such Structures are already known in a variety of embodiments. The outer shell has Mainly a protective function to the interiors against the outside, climatic Isolate and protect conditions.

Beispielsweise ist in der DE 297 23 861 U1 ein transportables Gebäude mit abklappbarem Dach beschrieben, wobei wenigstens ein Dachteil als Solardach ausgebildet ist und die Raumzelle des Gebäudes eine Energieerzeugungseinheit zur Erzeugung des Energiebedarfs des Gebäudes aufweist und wobei die Energieerzeugungseinheit mit dem Solardach in leitungsmäßiger Verbindung steht. Zur leichten Transportierbarkeit des Gebäudes sind die Dachteile abklappbar ausgebildet, um insbesondere die Gesamthöhe des Gebäudes während des Transports reduzieren zu können. Das als Solardach ausgebildete Dachteil weist an der der Sonne zugewandten Oberfläche hohlspiegelartige Vertiefungen auf, in deren Brennpunkten jeweils eine Absorbereinheit angeordnet ist. Die Absorbereinheit führt die Solarwärme einem Wärmetauscher zu. Die gesamte Oberfläche des Dachteils ist sonnenseitig mit einer wärmedurchlässigen Glasabdeckung abgedeckt, auf der Photovoltaikelemente zur Erzeugung von Solarstrom angeordnet sind. Das Dachteil erfüllt damit die Schutzfunktion eines herkömmlichen Daches und ist zusätzlich zur Umwandlung von Solarenergie in elektrische Energie und zur Nutzbarmachung von Solarwärme ausgebildet. Mit der beschriebenen kombinierten Anordnung aus Absorbereinheiten und Photovoltaikelementen können zwar regenerative Energien nutzbar gemacht werden, jedoch ist insbesondere im Falle der Wärmeenergie, die auf den Absorber auftrifft, erst aber durch die teilweise reflektierend und ebenfalls absorbierend wirkenden Photovoltaikelemente hindurchtreten muss, nur ein vergleichsweise geringer Wirkungsgrad erzielbar. Bei bisher bekannten Photovoltaikelementen ist der Wirkungsgrad vergleichsweise gering, welcher insbesondere noch weiter verringert wird, wenn die Betriebstemperatur der Photovoltaikelelemente relativ hoch ist. Bei Sonneneinstrahlung ist eine hohe Betriebstemperatur der Photovoltaikelemente mit den darunter angeordneten Absorbereinheiten durch die beschriebene Anordnung jedoch gegeben.For example, in the DE 297 23 861 U1 describes a transportable building with hinged roof, wherein at least one roof part is designed as a solar roof and the room cell of the building has a power generation unit for generating the energy demand of the building and wherein the power generation unit is in line communication with the solar roof. For easy transportability of the building, the roof parts are designed hinged, in particular to reduce the overall height of the building during transport can. The roof part designed as a solar roof has hollow-mirror-like depressions on the surface facing the sun, in each of whose focal points an absorber unit is arranged. The absorber unit supplies the solar heat to a heat exchanger. The entire surface of the roof part is covered on the sun side with a heat-permeable glass cover, are arranged on the photovoltaic elements for generating solar power. The roof part thus fulfills the protective function of a conventional roof and is additionally designed for the conversion of solar energy into electrical energy and for the utilization of solar heat. Although regenerative energies can be utilized with the combined arrangement of absorber units and photovoltaic elements described above, in the case of thermal energy incident on the absorber, but only through the photovoltaic elements, which also have a partially reflective effect and also absorbance, only a comparatively low efficiency is required achievable. In previously known photovoltaic elements, the efficiency is comparatively low, which in particular is further reduced when the operating temperature of the photovoltaic elements is relatively high. When exposed to sunlight, however, a high operating temperature of the photovoltaic elements with the absorber units arranged underneath is given by the described arrangement.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bauwerk zu schaffen, das wenigstens eine weitere Aufgabe erfüllt, insbesondere der Gewinnung von Süßwasser aus Salzwasser dient.task The present invention is to provide a building that fulfilled at least one more task, in particular the extraction of fresh water made of salt water.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass innerhalb der Außenhülle mit Abstand zu dieser ein Verdampferkörper angeordnet ist, dessen Außenfläche zumindest stellenweise Verdampfungsbereiche für eine von den Licht- und/oder Wärmestrahlen zu erwärmende und zu verdampfende Flüssigkeit aufweist oder bildet, wobei der innerhalb der Außenhülle angeordnete Verdampferkörper ein zugängliches Gebäude mit wenigstens einem Innenraum ist und wobei ein Kondensator zum Kondensieren des zwischen Außenhülle und Gebäude befindlichen Dampfes vorgesehen ist.to solution this task is proposed that within the outer shell with Distance to this an evaporator body is arranged, the outer surface at least in places evaporation areas for one of the light and / or heat rays to be heated and liquid to be evaporated has or forms, wherein the arranged inside the outer shell evaporator body a accessible building with at least one interior and wherein a capacitor for Condensate the between outer shell and building located steam is provided.

Damit kann insbesondere in Gebieten, wo Süßwassermangel herrscht, eine Süßwassergewinnung aus Salzwasser durchgeführt werden und der dafür erforderliche Verdampferkörper kann bei einer Dimensionierung für eine wirtschaftliche Süßwassergewinnung gleichzeitig als Gebäude zum Beispiel mit Wohnräumen, Lagerräumen und dergleichen genutzt werden.In order to especially in areas where there is a lack of freshwater water desalinating carried out of salt water and for that required evaporator body can be dimensioned for an economical freshwater production at the same time as a building for example, with living spaces, storerooms and the like can be used.

Die zu verdampfende Flüssigkeit, insbesondere Salzwasser, kann mit Hilfe einer Zuführvorrichtung zu dem oder den Verdampfungsbereich(en) zugeführt werden. Zweckmäßigerweise ist dabei ein Auslass der Zuführvorrichtung zum Zuführen von Flüssigkeit zu dem Verdampfungsbereich, vorzugsweise oberhalb des Verdampfungsbereichs, angeordnet und insbesondere als wenigstens eine Sprühdüse zum Verteilen des Flüssigkeit ausgebildet.The liquid to be evaporated, Salt water in particular, can with the help of a feeder are fed to the or the evaporation region (s). Conveniently, is an outlet of the feeder for feeding of liquid to the evaporation zone, preferably above the evaporation zone, arranged and in particular as at least one spray nozzle for distributing of the liquid educated.

Das beispielsweise mit Hilfe bekannter Methoden gegebenenfalls vorerwärmte Rohwasser/Salzwasser kann durch das Versprühen fein verteilt die Oberfläche des Verdampferkörpers als dünnen Film bedecken und in Form kleiner Tröpfchen in den heißen Bereichen des Verdampferkörpers schnell verdampfen.The for example, by means of known methods optionally preheated raw water / salt water can by spraying finely distributes the surface of the evaporator body as a thin one Cover film and in the form of small droplets in the hot areas the evaporator body quickly evaporate.

Erwähnt sei, dass die Gewinnung von Süßwasser nicht nur aus Salzwasser als Rohwasser, sondern auch aus Rohwasser mit anderen darin enthaltenen Stoffen, beispielsweise Feststoffpartikel oder Salz und Feststoffpartikel erfolgen kann. Das zu verdampfende Rohwasser kann somit Salzwasser, Brackwasser, Schmutzwasser mit einem geringen Schmutzanteil oder auch anderes Wasser mit darin enthaltenen, gelösten oder ungelösten anderen Stoffen oder Stoffgemischen sein.Mention should be made that the extraction of fresh water not only from salt water as raw water, but also from raw water with other substances contained therein, for example solid particles or Salt and solid particles can be done. The raw water to be evaporated can thus salt water, brackish water, dirty water with a low proportion of dirt or also other water with contained, dissolved or unresolved others Be substances or mixtures of substances.

Bei der Süßwassergewinnung aus Salzwasser kann das Salzwasser beispielsweise über Pipelines vom Meer zu der erfindungsgemäßen Entsalzungsanlage transportiert werden. Dabei kann der Transportweg beispielsweise über Wüstensand zur Vorerhitzung des Salzwassers genutzt werden, so dass die zum Verdampfen notwendige Energie reduziert ist beziehungsweise das Verdampfen in entsprechend kürzerer Zeit in dem erfindungsgemäßen Bauwerk ablaufen kann.In freshwater production from salt water, the salt water can be transported, for example, via pipelines from the sea to the desalination plant according to the invention. In this case, the transport route, for example, over desert sand to Preheat the salt water can be used so that the energy necessary for evaporation is reduced or the evaporation can proceed in a correspondingly shorter time in the building according to the invention.

Um das innerhalb der Außenhülle befindliche Gebäude gut bewohnen zu können, weist das Gebäude einen von dem Zwischenraum zwischen ihm und der Außenhülle getrennten, vorzugsweise klimatisierten Innenraum auf.Around the building inside the outer shell is good to be able to live shows the building one separated from the space between it and the outer shell, preferably air conditioned interior on.

Dazu kann die Gebäudewand hohl ausgebildet sein und wenigstens einen den Innenraum bildenden Zwischenraum für ein Kühlmedium aufweisen. Zweckmäßig ist es dabei, wenn das Kühlmedium für die Gebäudewand die zu verdampfende Flüssigkeit ist. Die zu verdampfende Flüssigkeit, die insbesondere von außen zugeführt wird, wird dazu zunächst zu Kühlzwecken durch die Gebäudewand geleitet, nimmt dabei Wärme auf und kann anschließend vorgewärmt dem Verdampfungsvorgang, also der Außenseite des Verdampferkörpers zugeführt werden.To can the building wall be formed hollow and at least one interior forming Space for a cooling medium exhibit. Is appropriate it when the cooling medium for the building wall is the liquid to be evaporated. The liquid to be evaporated especially from the outside supplied becomes first to cooling purposes through the building wall guided, it takes heat and then you can preheated the evaporation process, ie the outside of the evaporator body are supplied.

Andererseits besteht aber auch die Möglichkeit, dass das Kühlmedium für die Gebäudewand ein Kühlgas wie beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid ist, mit dem eine besonders effektive Kühlung möglich ist. Bedarfsweise kann sowohl eine Kühlung mit Hilfe der zu verdampfenden Flüssigkeit als auch mit einem Zusatzkühlmedium wie zum Beispiel Stickstoff oder Kohlendioxid vorgenommen werden.on the other hand but it is also possible that the cooling medium for the building wall a cooling gas such as nitrogen or carbon dioxide, with the one particularly effective cooling is possible. If necessary, both a cooling with Help the liquid to be evaporated as well as with an additional cooling medium such as nitrogen or carbon dioxide are made.

Das Gebäude kann außer für Wohnzwecke auch zur Lagerung oder Bearbeitung von Gegenständen oder Materialien, bedarfsweise unter Wärmeeinfluss dienen.The building can except for residential purposes too for storage or processing of objects or materials, as needed under the influence of heat serve.

Dabei kann die sonst für Wohnzwecke unerwünschte Erwärmung im Inneren des Gebäudes bei Einsatz als Verdampferkörper ausgenutzt werden, um insbesondere Fertigungs- und/oder Umwandlungsprozesse ablaufen zu lassen.there can the else for Residential undesirable warming inside the building when used as an evaporator body be exploited, in particular manufacturing and / or conversion processes to expire.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung kann der ein Gebäude bildende Verdampferkörper der äußeren Erwärmungsstrahlung ausgesetzte Oberflächenbereiche und demgegenüber abgeschattete Bereiche aufweist.To An embodiment of the invention, the building forming a Evaporator body of the external heating radiation exposed surface areas and in contrast has shaded areas.

Dies kann erreicht werden, indem für die bereichsweise Abschattung des Verdampferkörpers ein oder mehrere lichtundurchlässige Bereiche an der Außenhülle vorgesehen sind. Damit können bestimmte, für die Verdampfung der zu verdampfenden Flüssigkeit besonders ausgebildete und der Licht- und/oder Wärmestrahlen direkt zugewandte Gebäudeaußenflächen bestrahlt werden, während benachbarte Bereiche der Licht- und/oder Wärmestrahlung weniger ausgesetzt sind und somit beispielsweise Fenster für die Beleuchtung der Innenräume aufweisen können.This can be achieved by for the partial shading of the evaporator body one or more opaque areas provided on the outer shell are. With that you can certain, for the evaporation of the liquid to be evaporated specially trained and the light and / or heat rays irradiated directly facing external building surfaces be while adjacent areas of the light and / or Heat radiation less exposed and thus, for example, windows for lighting the interiors can have.

Für die Beleuchtung der Innenräume kann aber auch das einfallende Licht über eine Strahlumlenkung, insbesondere wenigstens einen Umlenkspiegel, gegebenenfalls mit Strahlkonzentrierung nach innen geleitet werden.For the lighting the interiors but also the incident light via a beam deflection, in particular at least one deflection mirror, optionally with beam concentration after to be directed inside.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf der Außenseite des Verdampferkörpers strahlenkonzentrierte Bereiche vorgesehen sind, vorzugsweise durch im Strahlengang zu dem Verdampfungsbereich angeordnete, strahlenbündelnde Optiken zur Bündelung der einfallenden Licht- und/oder Wärmestrahlen.A Particularly advantageous embodiment of the invention provides that on the outside of the evaporator body Radiation-concentrated areas are provided, preferably by arranged in the beam path to the evaporation region, bundling rays Optics for bundling the incident light and / or Heat rays.

Durch diese Bündelung der einfallenden Licht- und/oder Wärmestrahlen wird die Energie der Strahlen ähnlich einem Brennglaseffekt im Bereich des zu verdampfendes Wassers so weit konzentriert, dass das Wasser bei der hohen Temperatur in diesen Bereichen schnell und praktisch vollständig verdampfen kann.By this bundling the incident light and / or heat rays become the energy similar to the rays a burning glass effect in the area of the water to be evaporated so Far concentrated that the water at the high temperature in these areas fast and practically complete can evaporate.

Zweckmäßigerweise sind die strahlenbündelnden Optiken zur Bündelung der einfallenden Licht- und/oder Wärmestrahlen durch vorzugsweise eine Vielzahl optischer Linsen gebildet.Conveniently, are the beaming Optics for bundling the incident light and / or heat rays by preferably a Variety of optical lenses formed.

Damit können die Strahlen gebündelt und somit eine Konzentrierung der Erwärmung beim Verdampferkörper vorgenommen werden. Außerdem ist damit auch eine gerichtete Strahlführung auf bestimmte Bereiche des Verdampferkörpers besonders gut möglich.In order to can the rays bundled and thus made a concentration of the heating in the evaporator body become. Furthermore is thus also a directed beam guidance to certain areas of the evaporator body especially possible.

Damit eröffnet sich auch die Möglichkeit, den Brennpunkt der gebündelten Licht- und/oder Wärmestrahlen direkt auf oder mit Abstand zu dem jeweiligen Verdampfungsbereich zu legen.In order to open also the possibility the focal point of the bundled Light and / or heat rays directly on or at a distance from the respective evaporation zone to lay.

Die über die Form der verwendeten Linse oder Linsen und deren Abstand zu dem Verdampfungsbereich einstellbare Lage des Brennpunktes der einfallenden Licht- und/oder Wärmestrahlen zu dem Verdampfungsbereich bestimmt damit die Größe des Bereiches der konzentriert einfallenden Licht- und/oder Wärmestrahlen und auch die Konzentrationsstärke.The over the Shape of the lens or lenses used and their distance to the Evaporating range adjustable position of the focal point of the incident Light and / or heat rays to the evaporation area thus determines the size of the area of concentrated incident light and / or heat rays and also the concentration strength.

Die strahlenbündelnden Optiken können dabei so ausgebildet sein, dass diese etwa gleiche optische Parameter haben und insbesondere die Brennweite etwa gleich ist oder aber dass die strahlenbündelnden Optiken unterschiedliche optische Parameter haben und insbesondere unterschiedliche Brennweiten aufweisen. Sind die Brennweiten aller Optiken in etwa gleich, befinden sich die konzentrierten Licht- und/oder Wärmestrahlen in einer Ebene, die parallel zu der die Optiken tragenden Wandung liegt. Sind die Brennweiten der Optiken unterschiedlich, werden also beispielsweise abwechselnd zwei oder drei verschiedene Brennweiten bei den Optiken eingestellt, so können mehrere Ebenen heißer Bereiche erzeugt werden.The beam-focusing optics can be designed so that they have approximately the same optical parameters and in particular the focal length is approximately equal or else that the beam-focusing optics have different optical parameters and in particular have different focal lengths. If the focal lengths of all optics are approximately the same, the concentrated light and / or heat rays are in one plane, which lies parallel to the wall carrying the optics. If the focal lengths of the optics are different, ie if, for example, two or three different focal lengths are alternately set in the optics, then several levels of hot areas can be generated.

Die Außenhülle kann zumindest bereichsweise doppelwandig ausgebildet sein. Es besteht dann die Möglichkeit, dass die optischen Linsen als strahlenbündelnde Optik auf der Außenseite der inneren Wandung der Doppelwandung angeordnet werden.The Outer shell can be at least partially formed double-walled. It then exists the possibility, that the optical lenses as a beam-focusing optics on the outside the inner wall of the double wall can be arranged.

Der Verdampferkörper kann an seiner Außenseite zumindest bereichsweise eine Strömungsführung für die zu verdampfende Flüssigkeit bilden. Das Wasser strömt in diesem Fall direkt an der Außenseite des Verdampferkörpers entlang.Of the evaporator body can on its outside at least in some areas a flow guide for the vaporizing liquid form. The water is flowing in this case, directly on the outside of the evaporator body along.

Andererseits besteht auch die Möglichkeit, dass der Verdampferkörper an seiner Außenseite zumindest bereichsweise eine Strömungsführung für die zu verdampfende Flüssigkeit bildet und dass die Wasserströmung insbesondere im oberen Bereich des Verdampferkörpers an diesem anliegt und anschließend wasserfallartig an diesem mit Abstand vorbeifließt. Der Verdampferkörper kann dazu etwa pilzartig geformt sein mit einer schirmartigen Kappe und einem sich nach unten anschließenden, verengten Bereich, an dem das die Kappe überströmende Wasser mit Abstand im freien Fall herabfällt.on the other hand there is also the possibility that the evaporator body on its outside at least in some areas a flow guide for the vaporizing liquid forms and that the water flow in particular in the upper region of the evaporator body rests against this and subsequently Waterfall-like flows past at this distance. The evaporator body can to be roughly mushroom-shaped with a screen-like cap and a downward, narrowed area where the cap overflowing water at a distance in the free fall falls down.

Für beide Fälle lässt sich die Strahlkonzentrierung optimal einstellen, so dass eine schnelle und praktisch vollständige Verdampfung des Wassers erfolgt. Da die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers im freien Fall vergleichsweise groß ist, kommt der Strahlkonzentrierung durch strahlenbündelnde Optiken zur Bündelung der einfallenden Licht- und/oder Wärmestrahlen besondere Bedeutung zu, weil erst damit in der kurzen, während des freien Falls zur Verfügung stehenden Zeit eine Verdampfung des Wassers zumindest weitgehend möglich ist.For both Cases can be optimally adjust the beam concentration, so that a fast and practically complete Evaporation of the water takes place. As the flow rate of the water in the free fall is comparatively large, The beam concentration comes to bundling through beam-focusing optics the incident light and / or heat rays special meaning, because only so in the short, during the free fall available standing time evaporation of the water at least largely possible is.

Das wasserfallartige Vorbeiführen der zu verdampfenden Flüssigkeit hat den besonderen Vorteil, dass kein unmittelbarer Kontakt mit dem Gebäude vorhanden ist und somit eine gegebenenfalls unerwünschte Erwärmung des Gebäudes reduziert ist beziehungsweise geringere Kühlmaßnahmen erforderlich sind. Außerdem ist das Entfernen des bei der Verdampfung anfallenden Rückstands, zum Beispiel Salz vereinfacht.The waterfall-like pass the liquid to be evaporated has the particular advantage that no direct contact with the building is present and thus an optionally undesirable heating of the building is reduced or lower cooling measures are required. Furthermore is the removal of the residue resulting from the evaporation, for example salt simplified.

Zumindest ein Teil der Außenhülle kann innenseitig als Kondensator für die beim Verdampferkörper verdampfte Flüssigkeit vorgesehen oder als Kondensator ausgebildet sein. Der sich im Zwischenraum zwischen Außenhülle und Verdampferkörper ansammelnde Dampf kann dadurch großflächig und effektiv kondensiert und im unteren Bereich als Kondenswasser abgeführt werden.At least a part of the outer shell can inside as a capacitor for the at the evaporator body evaporated liquid be provided or formed as a capacitor. Which is in the space between outer shell and Evaporator body accumulating Steam can be large and effective condensed and discharged in the lower area as condensation.

Zweckmäßigerweise kann die doppelwandige Außenhülle mit dem innenseitigen Kondensator einen Anschluss für ein Kühlmedium aufweisen, welches in den Zwischenraum zwischen den Wandungen der Doppelwandung geführt ist, wobei das Kühlmedium die zu verdampfende Flüssigkeit oder ein Kühlgas wie beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid sein kann.Conveniently, Can the double-walled outer shell with the inside capacitor having a connection for a cooling medium, which is guided in the intermediate space between the walls of the double wall, the cooling medium the liquid to be evaporated or a cooling gas such as nitrogen or carbon dioxide can be.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der doppelwandige Kondensator die strahlenbündelnde Optik auf der Außenseite der inneren Wandung der Doppelwandung aufweist. Dadurch sind keine zusätzlichen mechanischen beziehungsweise konstruktiven Maßnahmen zur Anbringung der Optik im Strahlengang der einfallenden Licht- und/oder Wärmestrahlen nötig.Especially It is advantageous if the double-walled condenser beam-concentrating optics on the outside having the inner wall of the double wall. There are no additional mechanical or constructive measures for mounting the Optics in the beam path of the incident light and / or heat rays necessary.

Bevorzugt kann das Bauwerk eine Außenhülle in Form einer Pyramide oder eines Pyramidenstumpfs oder die Form eines pyramidenähnlichen Raumkörpers aufweisen. Zweckmäßig ist es dabei, wenn das in der Außenhülle befindliche Gebäude eine zumindest bereichsweise an die Form der Außenhülle angepasst Außenform aufweist, weil dadurch eine gute Raumausnutzung des von der Außenhülle umgrenzten Raumes gegeben ist.Prefers the building can be an outer shell in shape a pyramid or a truncated pyramid or the shape of a pyramid-like space body. Is appropriate if it is in the outer shell Building one at least partially adapted to the shape of the outer shell outer shape has, because thereby a good space utilization of the bounded by the outer shell Space is given.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.below is an embodiment the invention described in more detail with reference to the drawing.

Die einzige Figur zeigt stärker schematisiert:
eine perspektivische Ansicht eines Bauwerks mit einer Außenhülle und einem darin befindlichen Gebäude.The single figure shows more schematically:
a perspective view of a building with an outer shell and a building therein.

Ein in der 1 gezeigtes Bauwerk 1 weist eine zumindest bereichsweise für Licht- und/oder Wärmestrahlen durchlässige Außenhülle 2 auf, innerhalb der ein Gebäude 3 angeordnet ist. Dieses Gebäude ist als Verdampferkörper 4 ausgebildet, wobei seine Außenfläche zumindest stellenweise Verdampfungsbereiche 12 für eine von äußeren Licht- und/oder Wärmestrahlen 5 zu erwärmende und zu verdampfende Flüssigkeit aufweist oder bildet. Das Bauwerk 1 kann als Entsalzungsanlage zur Gewinnung von Süßwasser und gleichzeitig auch zu Wohn- und/oder Lagerzwecken verwendet werden.An Indian 1 shown building 1 has an outer shell permeable at least in some areas for light and / or heat rays 2 on, within a building 3 is arranged. This building is called evaporator body 4 formed, with its outer surface at least in places evaporation areas 12 for one of external light and / or heat rays 5 has to be heated and vaporized liquid or forms. The construction 1 can be used as a desalination plant for the recovery of fresh water and at the same time for residential and / or storage purposes.

Der von der verdampften Flüssigkeit gebildete, zwischen Außenhülle und Gebäude befindliche Dampf wird mit Hilfe eines Kondensators kondensiert und als Süßwasser oder Reinwasser aufgefangen.Of the from the evaporated liquid educated, between outer shell and building Steam is condensed using a capacitor and as fresh water or pure water collected.

Zumindest ein Teil der Außenhülle 2 ist dazu innenseitig als Kondensator für die beim Verdampferkörper verdampfte Flüssigkeit vorgesehen oder als Kondensator ausgebildet.At least part of the outer shell 2 is to the inside provided as a condenser for the liquid vaporized at the evaporator body or formed as a capacitor.

Zu entsalzendes oder zu reinigendes Wasser wird von außen mittels einer Leitung 6 einer Zuführvorrichtung 7 zum Zuführen der zu verdampfender Flüssigkeit zu dem oder den Verdampfungsbereich(en) 12 zugeführt. Die Zuführvorrichtung 7 weist oberhalb des Gebäudes 3 einen Behälter 8 auf, von dem aus das zu verdampfende Wasser auf zumindest einen Teilbereich 12 der Oberfläche des Verdampferkörpers 4 zugeführt und dabei vorzugsweise versprüht wird, wie dies durch die Sprühstrahlen 9 angedeutet ist. Die mit Wasser besprühte Oberfläche des Verdampferkörpers 4 wird durch die Licht- und/oder Wärmestrahlen 5, insbesondere Sonnenstrahlen, erhitzt und dadurch das (Salz-)Wasser verdampft. Der Wasserdampf kann an der vorzugsweise gekühlten Innenseite der Außenhülle 2 kondensieren und wird dann am unteren Ende der Kondensatorfläche in einem Auffangbehälter 10 aufgefangen.To be desalinated or purified water is from the outside by means of a line 6 a feeder 7 for supplying the liquid to be evaporated to the evaporation zone (s) 12 fed. The feeder 7 points above the building 3 a container 8th on, from which the water to be evaporated on at least a portion 12 the surface of the evaporator body 4 supplied and thereby preferably sprayed, as by the spray jets 9 is indicated. The water-sprayed surface of the evaporator body 4 is caused by the light and / or heat rays 5 , especially sunbeams, heated and thereby evaporates the (salt) water. The water vapor can on the preferably cooled inside of the outer shell 2 condense and is then at the bottom of the condenser surface in a collection container 10 collected.

Die Außenhülle 2 kann zumindest bereichsweise als doppelwandiger Kondensator ausgebildet sein und einen Anschluss für ein Kühlmedium aufweisen, welches in dem Zwischenraum zwischen den Wandungen der Doppelwandung geführt ist. Das Kühlmedium kann die zu verdampfende Flüssigkeit oder ein Kühlgas wie beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid sein. Damit ist ein besonders effektives und schnelles Kondensieren der Flüssigkeit möglich.The outer shell 2 may be formed at least partially as a double-walled capacitor and having a connection for a cooling medium, which is guided in the intermediate space between the walls of the double wall. The cooling medium may be the liquid to be evaporated or a cooling gas such as nitrogen or carbon dioxide. This makes a particularly effective and rapid condensation of the liquid possible.

In der Figur ist an einer lichtdurchlässigen Seite der hier pyramidenförmige Außenhülle 2 angedeutet, dass im Strahlengang zu dem Verdampfungsbereich des Verdampferkörpers 4, strahlenbündelnde Optiken 11 zur Bündelung der einfallenden Licht- und/oder Wärmestrahlen 5 an der Außenhülle 2 angebracht sind. Dadurch werden auf der Außenseite des Verdampferkörpers 4 strahlenkonzentrierte Bereiche, also Bereiche mit wesentlich höherer Temperatur gebildet, so dass dort das Verdampfen der Flüssigkeit in kürzerer Zeit abläuft. Außerdem kann dadurch die notwendige, aktive Fläche für die Verdampfung reduziert werden. Die strahlenbündelnden Optiken 11 zur Bündelung der einfallenden Licht- und/oder Wärmestrahlen sind vorzugsweise durch eine Vielzahl optischer Linsen gebildet. Bei einer doppelwandigen Ausbildung der Außenhülle 2 ist die strahlenbündelnde Optik 11 vorzugsweise auf der Außenseite der inneren Wandung der Doppelwandung angeordnet.In the figure, on a translucent side of the here pyramidal outer shell 2 indicated that in the beam path to the evaporation region of the evaporator body 4 , beam-concentrating optics 11 for bundling the incident light and / or heat rays 5 on the outer shell 2 are attached. This will be on the outside of the evaporator body 4 Radiated areas, ie areas formed with significantly higher temperature, so that there runs off the evaporation of the liquid in a shorter time. In addition, this can reduce the necessary active area for evaporation. The beam-focusing optics 11 for focusing the incident light and / or heat rays are preferably formed by a plurality of optical lenses. In a double-walled design of the outer shell 2 is the beaming optics 11 preferably arranged on the outside of the inner wall of the double wall.

Der innerhalb der Außenhülle 2 angeordnete Verdampferkörper 4 ist ein zugängliches Gebäude 3 mit wenigstens einem Innenraum, der vorzugsweise über wenigstens einen den Zwischenraum 13 zwischen Gebäude 3 und Außenhülle 2 durchsetzenden, insbesondere gegenüber dem Zwischenraum abgeschlossenen, gegebenenfalls unterirdischen Gang oder Tunnel 14 zugänglich ist.The inside of the outer shell 2 arranged evaporator body 4 is an accessible building 3 with at least one interior, preferably over at least one of the interspace 13 between buildings 3 and outer shell 2 penetrating, in particular closed to the gap, possibly underground passage or tunnel 14 is accessible.

Der Innenraum des Gebäudes 3 ist insbesondere ein von dem Zwischenraum 13 zwischen dem Gebäude und der Außenhülle 2 getrennter, vorzugsweise klimatisierter Innenraum. Zur Isolierung kann die Gebäudewand hohl sein und wenigstens einen Zwischenraum für ein Kühlmedium aufweisen. Zum Kühlen der Gebäudewand kann die zu verdampfende Flüssigkeit durch den Zwischenraum geleitet werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, als Kühlmedium für die Gebäudewand ein Kühlgas wie beispielsweise Stickstoff oder Kohlendioxid zu verwenden. Dies kann anstatt oder zusätzlich zu anderen Isoliermaßnahmen vorgesehen sein.The interior of the building 3 is in particular one of the gap 13 between the building and the outer shell 2 separate, preferably air-conditioned interior. For insulation, the building wall can be hollow and have at least one intermediate space for a cooling medium. To cool the building wall, the liquid to be evaporated can be passed through the gap. But it is also possible to use as the cooling medium for the building wall, a cooling gas such as nitrogen or carbon dioxide. This may be provided instead of or in addition to other insulation measures.

Das Gebäude 3 weist im Ausführungsbeispiel, wie an einer der Gebäudeseiten angedeutet, insbesondere an einer oder mehreren, der Sonnenseite abgewandten Seite, durchsichtige und/oder durchscheinende Bereiche oder Flächen, zum Beispiel Fenster 15 auf. Gerade bei Verwendung des Gebäudes zu Wohnzwecken können die sonnenzugewandten Seiten des Gebäudes geschlossen ausgebildet sein und als Verdampfungsbereiche dienen, während die sonnenabgewandten Seiten zumindest lichtdurchlässige Öffnungen, insbesondere Fenster 15 aufweisen können.The building 3 In the exemplary embodiment, as indicated on one of the sides of the building, in particular on one or more sides facing away from the sun side, transparent and / or translucent areas or areas, for example windows 15 on. Especially when using the building for residential purposes, the sun-facing sides of the building can be designed to be closed and serve as evaporation areas, while the sides facing away from the sun at least light-permeable openings, especially windows 15 can have.

Im Ausführungsbeispiel weist das Bauwerk 1 eine zumindest größtenteils aus durchsichtigem Material bestehende, pyramidenförmige Außenhülle 2 auf. Auch das Gebäude 3 ist pyramidenförmig. Die Außenflächen des Gebäudes 3 verlaufen dabei zumindest teilweise zu der Außenhülle etwa parallel.In the exemplary embodiment, the structure 1 an at least largely made of transparent material, pyramidal outer shell 2 on. Also the building 3 is pyramidal. The exterior surfaces of the building 3 At least partially extend approximately parallel to the outer shell.

Außer diesen Bauformen können sowohl die Außenhülle 2 als auch das Gebäude 3 praktisch beliebige Formen aufweisen, die sich für die erfindungsgemäße Mehrfachfunktion eignen. So kann die Außenhülle 2 und/oder das Gebäude 3 beziehungsweise der Verdampferkörper 4 auch durch einen runden oder gerundeten geometrischen Raumkörper gebildet sein.Besides these designs, both the outer shell 2 as well as the building 3 have virtually any shapes that are suitable for the inventive multiple function. So can the outer shell 2 and / or the building 3 or the evaporator body 4 also be formed by a round or rounded geometric space body.

Wie eingangs bereits erwähnt, kann das Gebäude außer für Wohnzwecke mit entsprechend niedriger Raumtemperatur im Inneren, auch zur Bearbeitung von Gegenständen oder Materialien unter Wärmeeinfluss dienen. Dabei kann die Erwärmung im Inneren des als Verdampferkörper dienenden Gebäudes ausgenutzt werden, um Fertigungs- und/oder Umwandlungsprozesse ablaufen zu lassen. Dabei entstehende Reaktionswärme könnte dem Verdampfungsprozess, insbesondere zur Süßwassergewinnung, rückgeführt werden.As already mentioned at the beginning, can the building except for residential purposes with correspondingly low room temperature inside, also for processing of objects or materials under heat influence serve. Here, the heating in the Inside of the evaporator body serving building be exploited to run manufacturing and / or conversion processes allow. Resulting heat of reaction could the evaporation process, especially for freshwater production, be returned.

Claims

Structure with an outer shell permeable to light and / or heat rays at least in certain areas, characterized in that inside the outer shell ( 2 ) at a distance from this an evaporator body ( 4 ) is arranged whose outer surface at least in places evaporation areas ( 12 ) for one of the light and / or heat rays ( 5 ) has or forms to be heated and vaporized liquid that within the outer shell ( 2 ) arranged evaporator body ( 4 ) an accessible building ( 3 ) having at least one interior and that a condenser for condensing the between outer shell ( 2 ) and buildings ( 3 ) steam is provided.

Structure according to claim 1, characterized that a feeding device for feeding to be evaporated liquid to the evaporation region (s) is (are) provided.

Building according to claim 1 or 2, characterized in that the building ( 3 ) one of the gap ( 13 ) between it and the outer shell ( 2 ) has separate, preferably air-conditioned interior.

Building according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least a part of the outer shell ( 2 ) on the inside as a condenser for the evaporator body ( 4 ) vaporized liquid is provided or formed as a capacitor.

Building according to one of claims 1 to 4, characterized in that the one building ( 3 ) forming evaporator body ( 4 ) has surface areas exposed to external heating radiation and shaded areas, on the other hand.

Building according to claim 5, characterized in that for the partial shading of the evaporator body ( 4 ) one or more opaque areas on the outer shell ( 2 ) are provided.

Building according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the outside of the evaporator body ( 4 ) radiation-concentrated areas are provided, preferably by arranged in the beam path to the evaporation area, beam-bundling optics ( 11 ) for focusing the incident light and / or heat rays.

Building according to claim 7, characterized in that the beam-bundling optics ( 11 ) for focusing the incident light and / or heat rays ( 5 ) are formed by preferably a plurality of optical lenses.

Structure according to one of claims 1 to 8, characterized that the building wall is hollow is and at least has a clearance for a cooling medium.

Structure according to claim 9, characterized that the cooling medium for the building wall the liquid to be evaporated is.

Structure according to claim 9, characterized that the cooling medium for the building wall a cooling gas, such as nitrogen or carbon dioxide.

Structure according to one of claims 1 to 11, characterized that the liquid to be evaporated Saltwater or particle containing liquid is.

Building according to one of claims 1 to 12, characterized in that for the incident light and / or heat rays ( 5 ) a beam deflection, in particular at least one deflection mirror, optionally with beam concentration, is provided.

Building according to one of claims 1 to 13, characterized in that the outer shell ( 2 ) is at least partially double-walled.

Building according to one of claims 7 to 14, characterized in that the beam-bundling optics ( 11 ) on at least one wall of the double wall of a capacitor outer shell ( 2 ), preferably on the outside of the inner wall of the double wall, is arranged.

Building according to one of claims 7 to 15, characterized in that the focal point of the focused light and / or heat rays directly on or at a distance from the respective evaporation region ( 12 ) is located.

Building according to one of claims 2 to 16, characterized in that an outlet of the feeder device ( 7 ) for supplying liquid to the evaporation zone ( 12 ), preferably above the evaporation area, and in particular as at least one spray nozzle is designed for distributing the liquid.

Building according to one of claims 14 to 17, characterized in that the outer shell ( 2 ) has with the double-walled condenser a connection for a cooling medium, which is guided in the intermediate space between the walls of the double wall and that the cooling medium to be evaporated liquid or a cooling gas such For example, nitrogen or carbon dioxide.

Building according to one of claims 1 to 18, characterized in that the evaporator body ( 4 ) forms on its outside at least partially a flow guide for the liquid to be evaporated.

Building according to one of claims 1 to 19, characterized in that the evaporator body ( 4 ) forms on its outside at least partially a flow guide for the liquid to be evaporated and that the water flow, in particular in the upper region, of the evaporator body ( 4 ) rests against this and then waterfall flows past this at a distance.

Building according to one of claims 1 to 20, characterized in that the building ( 3 ), in particular at its the light and / or heat rays ( 5 ) facing away from, transparent and / or translucent areas or surfaces.

Building according to one of claims 1 to 21, characterized in that at least one of the intermediate space ( 13 ) between buildings ( 3 ) and outer shell ( 2 ), especially with respect to the gap ( 13 ), possibly underground passage or tunnel ( 14 ) is provided.

Building according to one of claims 1 to 22, characterized in that the outer shell ( 2 ) is an at least largely existing of transparent material, round or rounded geometric space body or a planar limited space body.

Building according to one of claims 1 to 23, characterized in that the outer shell ( 2 ) has the shape of a pyramid or a truncated pyramid or the shape of a pyramid-like space body.

Building according to one of claims 1 to 24, characterized in that in the outer shell ( 2 ) ( 3 ) at least partially to the shape of the outer shell ( 2 ) has adapted outer shape.

Building according to one of claims 1 to 25, characterized in that the outer surfaces of the building ( 3 ) at least partially to the outer shell ( 2 ) run approximately parallel.