Метод получения воды из воздуха
Метод ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА
Имя изобретателя: Ладыгин А.В.
Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью «Адекватные технологии»
Адресок для переписки: 119435, Москва, Новодевичий пр-д, д.2, кв.70, Ладыгину А.В.
Дата начала деяния патента: 1999.08.05
Изобретение относится к методам автономного получения пресной воды питьевого свойства из воды окружающего атмосферного воздуха и может быть применено в быту и для потребностей народного хозяйства. Техническим результатом изобретения является получение пресной воды при отсутствии либо недоступности ее обычных источников. Метод состоит в том, что сформировывают поток воздуха, содержащий пары воды, производят искусственное остывание потока воздуха и конденсируют пары воды. Получаемые при всем этом пресную воду-конденсат подают в емкость для сбора воды, а охлажденный воздух — на конденсатор для обеспечения рабочего режима холодильного устройства. Сформированный поток воздуха пропускают через фильтр воздухопоглотителя в критериях среды с относительной влажностью от 70 до 100% и температурой от +15 до +50oС, а потом через электростатическое поле. Получаемый охлажденный воздух через соединительную юбку подают на радиатор конденсатора, при всем этом объем проходящего через радиатор воздуха из условия 20 г воды на 1 м3 воздуха и среднесуточной производительности установки до 250 л/день лежит в границах 12-13 тыс. м3 в день.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к методам автономного получения пресной воды питьевого свойства из воды окружающего атмосферного воздуха и может быть применено в быту для ублажения потребностей населения в чистой питьевой воде, также для потребностей народного хозяйства при ее промышленном использовании.
В текущее время очень животрепещущей является задачка получения пресной воды при отсутствии либо недоступности обычных источников.
Одним из вероятных способов решения трудности является конденсация воды, содержащейся в атмосферном воздухе.
Так, известен метод и аппарат для удаления воды из воздуха, в каком воду убирают из воздуха методом повторения четырехстадийного цикла. На первой стадии охлаждают конденсатор аккумуляции тепла прохладным воздухом, поступаемым снаружи, и увлажняют реагент, увеличивающий гигроскопичность. На 2-ой стадии убирают воду из обозначенного реагента струей воздуха, нагретого солнечным излучением, и подводят его к конденсатору аккумуляции тепла. На третьей стадии охлаждают дополнительный конденсатор аккумуляции тепла воздухом, поступающим снаружи, и увлажняют реагент, увеличивающий гигроскопичность. На четвертой стадии убирают воду из обозначенного реагента воздухом, нагретым солнечной энергией /патент Франции N 2464337, кл. E 03 B 3/28, 1981/.
Не умаляя плюсы данного метода и устройства для его воплощения, все же стоит отметить его более сложное выполнение.
Известен метод и устройство для извлечения воды из атмосферного воздуха, одним их которых является воздушно-водяной генератор по патенту США N 5203989 по кл. E 03 B 3/28, 1987.
Согласно данному патенту сформировывают поток воздуха, содержащего водяные пары, охлаждают его до температуры ниже точки росы, конденсируют водные пары в воду, а обезвоженный воздух выбрасывают в атмосферу.
Известное устройство содержит корпус, в каком установлена холодильная машина и средство транспортирования потока воздуха. Нижняя часть корпуса сообщена со сборником конденсата.
При прокачивании потока атмосферного воздуха, содержащего пары воды, происходит их конденсация на охлаждающем элементе холодильной машины и одновременное остывание потока воздуха, который выбрасывается в атмосферу.
Узнаваемый метод и устройство характеризуются низкой экономичностью использования холодопроизводительности холодильной машины, потому что только малозначительная ее часть употребляется для конденсации паров воды, в особенности при малой влажности воздуха. При всем этом большая часть холодопроизводительности расходуется на остывание обезвоженного воздуха, выкидываемого в атмосферу.
Известен метод извлечения воды из воздуха /WO, 93/04764, кл. E 03 B 3/28, 1993/, заключающийся в том, что сформировывают поток воздуха, содержащего пары воды, производят искусственное остывание потока воздуха на одном участке второго потока, организуют теплопередачу меж частями потока воздуха, находящимися по обе стороны от участка искусственного остывания, конденсируют пары воды в той части потока воздуха, температура которой ниже точки росы, и выбрасывают обезвоженный воздух в атмосферу.
В известном методе осуществляется однократное предварительное остывание входящего потока воздуха выходящим, что позволяет сделать лучше эффективность использования холодопроизводительности холодильной машины.
Сразу непростая траектория перемещения потока воздуха делает огромное газодинамическое сопротивление.
Известна установка для получения пресной воды из мокроватого воздуха, в работе которой употребляется солнечная энергия /DE 3313711, кл. E 03 B 3/28, 1984/.
За счет электроэнергии, получаемой от солнечных батарей, холодильный агрегат производит холод, который выделяется на теплообменнике-испарителе. Мокроватый воздух при помощи вентилятора продувается через воздуховод, в каком размещен испаритель. В итоге контакта с поверхностью теплообменника-испарителя воздух охлаждается, находящийся в нем пар становится насыщенным, отчасти конденсируется на поверхности теплообменника и стекает в водосборник.
Недочетами данной установки являются огромные затраты энергии и низкая производительность.
Известна установка, в какой осуществляется аккумуляция холода для его использования в ночное время /EР 0430838, кл. E 03 B 3/28, 1991/.
В светлое время суток электроэнергия от солнечных батарей поступает на холодильный агрегат, который производит холод. При помощи вентиля холодильный агрегат подключается к термоизолированной емкости. Находящаяся в ней жидкость при помощи гидронасоса прокачивается через холодильный агрегат и охлаждается, в итоге в термоизолированной емкости аккумулируется холод. Потом термоизолированная емкость при помощи вентиля отключается от холодильного агрегата и подключается к теплообменнику-конденсатору. Когда влажность воздуха добивается величины, близкой к 100%, врубаются гидронасос и вентилятор. С помощью их прохладная жидкость и мокроватый воздух пропускаются через конденсатор. Находящийся в воздухе водяной пар конденсируется на его поверхности, а находящиеся в нем капли улавливаются каплеуловителем и захваченная влага стекает в водосборник.
Недочетом данной установки является необходимость расходования энергии и отсутствие автономности при работе установки.
Понятно устройство для получения пресной воды, содержащее теплообменную поверхность, на которой конденсируется влага из внешнего атмосферного воздуха и выпавший конденсат собирается в сосуде для сбора конденсата. Устройство содержит генератор энергии ветра для приведения в действие циркуляционной установки, отводящей тепло. Теплообменная поверхность и генератор энергии ветра размещены на плавучей опорной конструкции. Циркуляционная установка, отводящая тепло, имеет теплообменник, расположенный на определенном расстоянии ниже поверхности воды для использования холода глубинных слоев воды /заявка ФРГ N 3319975, кл. E 03 B 3/28, 1984/.
Недочетом этого устройства является наличие генератора энергии ветра, что приводит к трудности конструкции и понижает надежность деяния, затрудняет сервис. Применение замкнутой системы циркуляции охлаждающей воды и размещение теплообменника в границах глубины погружения плавучей опорной конструкции не позволяет обеспечить остывание циркулирующей воды до низких температур, что понижает эффективность деяния устройства в целом и не позволяет обеспечить высшую его производительность.
Понятно устройство для конденсирования росы, содержащее опору, на которой размещена конденсирующая поверхность. Поверхность электрически излирована от грунта, что обеспечивает создание на поверхности электростатического заряда. При определенных погодных критериях на поверхности конденсируется находящаяся в воздухе влага. Имеются сборник, в который с поверхности стекает конденсат, также устройство для перекачивания конденсата в резервуар. В одной из конструкций конденсирующая поверхность выполнена в виде вертикального железного листа, а сборником является канал повдоль кромки листа. Лист может поворачиваться вокруг опоры для установки по ветру. В другой конструкции конденсирующая поверхность выполнена в виде перевернутого конуса, разбитого на треугольные сегменты. Площадь поверхности может быть увеличена ребрами. Резервуар, который можно устанавливать под землей, может иметь пластмассовый мешок из проницаемого материала. Мешок надевают на нижний конец трубы подачи конденсата из сборника /GB 1603661, кл. E 03 B 3/28, 1981/.
Но данное устройство недостаточно отлично в эксплуатации ввиду большой его металлоемкости.
Более близким техническим решением к заявленному по совокупы признаков является метод получения воды из воздуха, заключающийся в том, что сформировывают поток воздуха, содержащего пары воды, производят искусственное остывание потока воздуха, конденсируют пары воды и получаемую при всем этом пресную воду-конденсат подают в емкость для сбора воды /RU 2081256, кл. E 03 B 3/28, 1997/.
Не умаляя плюсы наиблежайшего метода и устройства для его воплощения, заявленный метод все таки является более промышленно применимым, так как обладает рядом преимуществ по сопоставлению с известными классическими методами и установками для их воплощения для получения воды из воздуха, а конкретно:
— дает воду высочайшего (дождевого) свойства, которая может длительно храниться;
— обеспечивает экологическую чистоту эксплуатации;
— установка для воплощения метода транспортабельна, ординарна и долговечна в работе, имеет вес 60 кг, маленькие габариты и цена.
Задачей изобретения является получение пресной воды при отсутствии либо недоступности обычных источников конденсации воды, содержащейся в атмосферном воздухе.
Задачка решается за счет того, что в методе получения воды из воздуха, заключающемся в том, что сформировывают поток воздуха, содержащего пары воды, производят искусственное остывание потока воздуха, конденсируют пары воды и подают получаемые при всем этом пресную воду-конденсат — в емкость для сбора воды, а охлажденный воздух — на конденсатор для обеспечения рабочего режима холодильного устройства, сформированный поток воздуха пропускают через фильтр воздухопоглотителя в критериях среды с относительной влажностью от 70 до 100% и температурой от +15 до +50oC, а потом через электростатическое поле получаемый охлажденный воздух через соединительную юбку подают на радиатор конденсатора, при всем этом объем проходящего через радиатор воздуха из условия 20 г воды на 1 м3 воздуха и среднесуточной производительности установки до 250 л/день лежит в границах 12-13 тыс. м3 в день.
Метод реализуется последующим образом: принудительно, к примеру, вентилятором, сформировывают поток атмосферного воздуха, содержащего пары воды, который, пройдя через фильтр воздухопоглотителя и электростатическое поле с напряженностью электронного поля E=1,5 B, поступает в конденсатор, где охлаждается ниже точки росы. Приобретенная при всем этом пресная вода-конденсат стекает по поддону в емкость для сбора воды. Охлажденный воздух через соединительную юбку подается на радиатор конденсатора для обеспечения рабочего режима холодильного устройства.
Обычная работа метода получения воды из воздуха происходит при последующих главных критериях среды:
— относительная влажность от 70 до 100%;
— температура от +15 до +50oC.
Более отлично получение воды из воздуха происходит в среде с завышенной абсолютной влажностью воздуха и значимым дневным перепадом температуры.
Предельными (нерабочими) критериями метода добычи воды из воздуха и установки для воплощения метода, при которых должна быть прекращена его эксплуатация, являются:
— снижение температуры окружающего воздуха ниже +15oC;
— увеличение температуры окружающего воздуха выше +50oC;
— снижение влажности окружающего воздуха ниже 70% при +20oC;
— увеличение запыленности окружающего воздуха выше 0,5 г/м3;
— отклонение корпуса конденсатора от вертикали на угол выше 5o.
Если метод добычи воды происходит конкретно у моря, в хвойном лесу либо на цветочном лугу, то получаемая вода будет владеть лечебными качествами.
Минерализация получаемой воды достигается 2-мя способами. Обычная минерализация — методом помещения кусочка известняка в поддон либо емкость для сбора воды, с подменой известняка раз в 5 лет. Непростая минерализация (для сотворения программируемого минерального состава) — методом ввода в конструкцию процессора и емкостей с солями.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Метод получения воды из воздуха, заключающийся в том, что сформировывают поток воздуха, содержащего пары воды, производят искусственное остывание потока воздуха, конденсируют пары воды и подают получаемые при всем этом пресную воду-конденсат — в емкость для сбора воды, а охлажденный воздух — на конденсатор для обеспечения рабочего режима холодильного устройства, отличающийся тем, что сформированный поток воздуха пропускают через фильтр воздухопоглотителя в критериях среды с относительной влажностью от 70 до 100% и температурой от +15 до +50oC, а потом через электростатическое поле, получаемый охлажденный воздух через соединительную юбку подают на радиатор конденсатора, при всем этом объем проходящего через радиатор воздуха из условия 20 г воды на 1 м3 воздуха и среднесуточной производительности установки до 250 л/день лежит в границах 12 — 13 тыс.м3 в день.
Дата публикации 22.02.2007гг
Источник
www.ntpo.com/patents_water/water_2/water_31.shtml