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In dieser Arbeit wurde ein Simulationsmodell zur Darstellung von Membrandestillationsmodulen (MD) zur Wasserentsalzung erarbeitet. Das Modell beschränkt sich auf eine MD-Kanalstruktur. Mittels Simulationen wurden Geometrie einer Testzelle und Einfluss physikalischer Parameter ermittelt. Damit konnten wesentliche Einflussgrößen hinsichtlich Energieeffizienz und Permeatleistung identifiziert werden. Das Modell wurde dann in ein Modell zur Abbildung des in Anlagen verwendeten Spiralwickelmoduls mit separatem Destillatkanal überführt. Die Übertragung des Modells in ganze Entsalzungssysteme erfolgte durch Anpassung des Modells in soweit als es als eigenständige Komponente in die Simulationsumgebung 'ColSim' eingebunden wurde. Das Modell wurde zusätzlich dahin erweitert, dass es die Salzkonzentration des Speisewassers berücksichtigt, die einen starken Einfluss auf die Dampfdruckdifferenz hat. Zur Abbildung des Kanalaufbaus eines Spiralwickelmoduls mit separatem Permeatkanal wurde das Simulationsmodell um einen zusätzlichen Wärmeübergangskoeffizienten erweitert. Zur Korrektur des spezifischen Energiebedarfs genügt eine lineare, nur vom Speisewassermassenstrom abhängige Funktion für den Wärmeübergangskoeffizienten, um eine Genauigkeit mit Abweichungen von weniger als ± 5% gegenüber den Messwerten zu erzielen. Zur Anpassung des Permetaertrags ist ein weiterer speisewassermassenstromabhängiger Korrekturwert erforderlich. Das Kompakt-Entsalzungssystem wurde anhand von Messwerten einer in Gran Canaria installierten Anlage validiert. Eine Steigerung des Permeatertrags um etwa 12 % konnte durch die Regelung der Verdampfereinlauftemperatur erzielt werden. Vakuumröhrenkollektoren oder doppelt verglaste Flachkollektoren unter Beibehaltung der Absorberfläche führen zu einem um 30 % erhöhten Permeatertrag. Bei einem MD-Modul von 9,8 m2-Membranfläche war der höchste Permeatertrag bei einer Kollektorfläche von 6 m2 zu erwarten. Ein Simulationsmodell des Zweikreissystems wurde an Anlagen in Gran Canaria und Aqaba validiert. Durch Verringerung der Membranfläche konnten für die Anlagen in Aqaba und Gran Canaria die Permeatleistungen mit Abweichungen gegenüber den Messwerten von -1,6 % bzw. 5,8 % bezogen auf den Monat März 2006 mit Hilfe der Simulationen bestimmt werden. Bei beiden Anlage sollten Verbesserungen des Jahresertrags um etwa 50 % bzw. 30 % möglich sein, wenn verschiedene technische Mängel abgestellt werden. Durch Einsatz von Vakuumröhrenkollektoren oder doppeltverglaste Flachkollektoren lassen sich bei der Zweikreisanlage etwa 20 % mehr Permeat in der Jahressumme erzielen.