Coupling Desalination & CSP heat recovery

DESOLINATION: Entwicklung von Technologien für eine nachhaltige Welt

Entdecken Sie bahnbrechende Technologien, die konzentrierte Solarenergie und fortschrittliche Entsalzungssysteme integrieren, um die Wasser- und Energieproduktion zu optimieren.

Unsere wichtigsten Innovationen

Zukunftssichere Leistungszyklen

Entwicklung der nächsten Generation von CSP-Energiekreisläufen mit einem Arbeitsmedium und einer Turbomaschine, die an neue Bereiche angepasst werden können und dadurch die Kosten senken.

Innovative CSP mit Wärmerückgewinnung

Die Verwendung von CO2 Mischungen und Wärmerückgewinnung aus einer CSP-Anlage (Concentrated Solar Power), um Entsalzungsanlagen effizient zu betreiben.

Fortschrittliches Entsalzungssystem

Kombination von direkter Osmose und Membrandestillation unter Nutzung der Abwärme aus der CSP-Anlage zur Entsalzung von Meerwasser.

Adaptiver Kupplungszyklus

Optimierung der Systemleistung mit einem angepassten Kontrollsystem, um die kontinuierliche Produktion von Frischwasser während des Betriebs der CSP-Anlage zu steuern.

Erhöhung der Systemflexibilität

CSP-Stromkreislauf der nächsten Generation

Unser innovativer Stromkreislauf ist auf die nächste Generation von CSP-Kraftwerken zugeschnitten und nutzt CO2-basierte Arbeitsflüssigkeiten und fortschrittliche Turbomaschinen. Die Vorteile dieser Innovationen sind

1) Adaptable ranges of temperature to match the requirement from the coupling side.

2) Kleinere Turbomaschinen, d.h. geringere Kosten

Dieser neue Stromkreislauf wird in der King Saud Universität installiert und mit dem bestehenden verglichen.

Maximierung der Produktion von Frischwasser und Strom

Innovative CSP mit Wärmerückgewinnung

Unser innovativer CSP-Zyklus nutzt das CO2 Mischungen und ein Wärmerückgewinnungssystem, um die Abwärme der CSP-Anlage zu nutzen und damit eine Entsalzungsanlage zu betreiben. Diese Technologie wird ein Jahr lang an der King Saud University in Riad getestet.

Das Integrationskonzept gewährleistet, dass leistungsstarke Kreisläufe effizient zusammenarbeiten und die Produktion von reinem Wasser und Strom maximieren. Dieser Ansatz steigert nicht nur die Leistung, sondern fördert auch nachhaltige Energie- und Wasserlösungen.

Innovatives Entsalzungssystem mit einer Ziehlösung

Vorwärtsosmose und Membrandestillation

Vorwärtsosmose: Das Meerwasser wird aus dem Meer entnommen, das Wasser wird durch die Ziehlösung durch die Membran getrieben und die restlichen Mineralien (Sole) werden abgewiesen. Bei der DESOLINATION wird die Sole behandelt, um ihre Mineralien wieder aufzuwerten.

Membrandestillation: Mit Hilfe der zurückgewonnenen Wärme wird das Wasser von der Entnahmelösung getrennt und durch die Membran geleitet, um als Frischwasser aufgefangen zu werden, während die Entnahmelösung zum Anfang des Kreislaufs zurückkehrt.

Um beide Prozesse zu optimieren, wird die Ziehlösung so abgestimmt, dass sie mehreren Zwecken dient: effiziente Gewinnung von Wasser aus dem Meerwasser, effiziente Nutzung der aus dem CSP-Kraftwerkskreislauf zurückgewonnenen Wärme und einfache Trennung vom Wasser bei der Membrandestillation.

optimising the performance of CSP and desalination processes

Adaptive Coupling Cycle using inovative control system

Um die Effizienz des Systems zu steigern, haben wir einen adaptiven Zwischenkreislauf zwischen dem CSP-Kraftwerk und den Entsalzungsblöcken entwickelt. Dieser Kreislauf nutzt ein intelligentes Steuerungssystem, um eine kontinuierliche Süßwasserproduktion zu gewährleisten und gleichzeitig den optimalen Betrieb des Solarkraftwerks aufrechtzuerhalten. Der adaptive Kreislauf ermöglicht ein flexibles Energiemanagement (er gleicht Schwankungen bei Stromnachfrage und -angebot aus) und eine verbesserte Systemzuverlässigkeit (er bewertet den Energiezyklus des CO2 Gemische und das Entsalzungssystem).

Adaptive Kopplung

Die adaptive Kopplung dient dazu, das Risiko des Kopplungsprozesses zu verringern und sicherzustellen, dass alle Schritte des Wärmerückgewinnungsprozesses verstanden werden, bevor mit der direkten Kopplung von CSP und Entsalzung fortgefahren wird.

Intelligentes Kontrollsystem

Intelligente Kontrollsysteme werden daher im Wasserspeicher eingesetzt, um Daten über Temperaturen und Drücke nach jedem Zyklustyp zu sammeln und die am besten geeigneten Reaktionen der Wärmetauscher und Flüssigkeiten zu testen/einzustellen. Das System optimiert die Leistung sowohl der CSP- als auch der Entsalzungsprozesse, was zu einer höheren Effizienz und geringeren Betriebsrisiken führt.

Wärmetauscher

Nach der indirekten Kopplung von CSP und Entsalzung werden beide Prozesse direkt miteinander verbunden, wobei das intelligente Wärmesteuerungssystem entfällt und die Wärmetauscher zwischen dem Stromkreislauf und der Entnahmevorrichtung zusammengeführt werden. Wärmetauscher sind für die Wärmeübertragung innerhalb der CSP-Zyklen von entscheidender Bedeutung, um Wärme von der Sonne zurückzugewinnen und die Turbine zum Laufen zu bringen.

Fortschrittliche Lösungen für den Wärmeaustausch

Bei der DESOLINATION wird insbesondere der Wärmeaustausch zwischen dem Energiekreislauf (Luft in der bestehenden Anlage, überkritisches CO2 in der innovativen Lösung) und die Entsalzungslösung (hochkonzentrierte Lösung). Auf diese Weise werden neue gedruckte Wärmetauscher (Printed Circuit Heat Exchangers - PCHEs) und gedruckte Lamellenwärmetauscher (Printed Fin Heat Exchangers - PFHEs) hergestellt.

Der adaptive Speicherkreislauf wird eine einfachere Umgebung für die Prüfung der Wärmerückgewinnung bieten (der Austausch erfolgt mit Wasser auf einer Seite anstelle von zwei schwierigen, unbekannten Umgebungen), bis die beiden Parametersätze besser bekannt sind und eine direkte Kopplung möglich ist.

Entdecken Sie die DESOLINATION Methodik

Laden Sie das DESOLINATION-Methodikdiagramm herunter, um einen vollständigen visuellen Leitfaden für unser innovatives Projekt zu erhalten. Erfahren Sie, wie wir Spitzentechnologien integrieren, um Solarenergie und Entsalzungsprozesse zu optimieren.