Солнечная установка для получения воды из воздуха
СОЛНЕЧНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА
Имя изобретателя: Исаев Пайзулла Исаевич
Имя патентообладателя: Исаев Пайзулла Исаевич
Адресок для переписки: 367013, Республика Дагестан, г.Махачкала, ул.Ермошкина, 92, П.И.Исаеву
Дата начала деяния патента: 2001.12.24
Изобретение относится к солнечной энергетике и может быть применено для получения воды из воздуха в критериях безводных районов в хоть какой точке планетки, к примеру пустынных, с внедрением солнечной энергии. Установка выполнена непрерывного либо повторяющегося деяния, корпус установки выполнен в виде вертикальной либо наклонной теплоизолированной шахты, или с 4-мя стенами, или отчасти открытый с теневой северной стороны, окно ввода воздуха размещено в высшей части, а вывода воздуха — в нижней части шахты, испаритель холодильной машины выполнен в большей степени многоступенчатым в виде змеевиковых труб, расположенных и на этом же уровне и по высоте шахты на определенном расстоянии друг от друга, при всем этом входные концы труб размещены выше либо ниже выходных концов для обеспечения самотечного течения хладагента, а оребрение выполнено в виде пакета гофрированных поверхностей, плотно соединенных с трубами и перпендикулярно расположенных к этим трубам и повдоль труб вертикально вниз и установленных на расстоянии друг от друга в пакете, солнечные элементы выполнены в виде солнечных коллекторов, содержащих впитывающий компонент либо теплоноситель для регенерации хладагента, при всем этом солнечные коллекторы могут быть соединены с генератором, выполненным в виде котла для испарения хладагента, состоящего из консистенции 2-ух жидкостей, присоединенного в свою очередь к конденсатору и к змеевиковым трубам испарителя, другой вход труб которого соединен с конденсатором, а их выход — с генератором через теплообменник, при всем этом трубы конденсатора могут быть выполнены плоскими и изогнутыми. Изобретение должно обеспечить более экономное из узнаваемых путей получение воды из воздуха с внедрением солнечной энергии.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к солнечной энергетике и может быть применено для получения воды из воздуха в критериях безводных районов в хоть какой точке планетки, к примеру, пустынных, с внедрением солнечной энергии.
Известна установка для осушки газа, содержащая магистраль осушаемого газа с влагоотделителями, регенеративными теплообменниками и многокаскадным термоэлектрическим холодильником, при всем этом осушка делается многоступенчатым вымораживанием в итоге взаимодействия с прохладными ребрами теплообменника (SU 1180655 А, 23.09.1985).
Недочетом данной установки является невозможность использования ее в критериях пустыни.
Известен метод производства воды из воздуха и устройство для его воплощения, в каком сформированный само мало одним вентилятором поток мокроватого воздуха охлаждают в первом теплообменнике промежным теплоносителем и в охлаждающем элементе холодильной машины до температуры ниже точки росы с следующим отводом сконденсированной воды, дальше поток воздуха нагревают во 2-м теплообменнике промежным теплоносителем и в элементе холодильной машины, созданном для отвода тепла, при всем этом расходы промежного теплоносителя и мокроватого воздуха могут регулироваться сразу либо поочередно зависимо от погодных характеристик атмосферного воздуха, при охлаждении мокроватого воздуха ниже температуры замерзания воды направление потока мокроватого воздуха временами изменяют, направляя его поначалу в испаритель холодильной машины, созданный для отвода тепла, а потом в конденсатор, при всем этом сконденсированную воду очищают, фильтруют и минерализуют (RU 2151973 С1, 27.06.2000).
Данная установка позволяет повысить производительность по выходу воды, но является сложной и не применима в критериях малонаселенных пустынь с отсутствием электроэнергии.
Более близкой к предложенной является гелиоустановка для cбopа питьевой воды из воздуха, содержащая корпус в виде пирамиды, в нижней части которого установлен резервуар для сбора и хранения воды, внешняя поверхность корпуса выполнена в виде фрамуг с приводом, образующих воздухопоглотители, покрытые снаружи солнечными элементами, снутри корпуса около воздухопоглотителей установлены фильтры, дальше по воздуху — ребристые испарители для получения воды из воздуха, по оси корпуса установлена труба для вывода осушенного воздуха с вентилятором в высшей части (SU 1751608 А1, 30.07.1992).
Данное устройство является сложным в обслуживании и имеет в наличии электроприборы.
Технической задачей изобретения является получение воды из воздуха в критериях пустыни и обезвоженных районов в обычный по конструкции установке, без использования электроприборов и наименьшем техобслуживании, но с внедрением солнечной энергии.
Обозначенная техно задачка решается тем, что в солнечной установке для получения воды из воздуха, содержащей корпус с окнами ввода и вывода воздуха, солнечные элементы на внешней поверхности корпуса и размещенный снутри него испаритель холодильной машины с внутренней ребристой поверхностью, а в нижней части — сборник воды, согласно изобретению, установка выполнена непрерывного либо повторяющегося деяния, корпус установки выполнен в виде вертикальной либо наклонной теплоизолированной шахты или с 4-мя стенами, или отчасти открытой с теневой северной стороны, окна ввода воздуха размещено в высшей части, а вывода воздуха — в нижней части шахты, испаритель холодильной машины выполнен в большей степени многоступенчатым в виде змеевиковых труб, расположенных и на этом же уровне и по высоте шахты на определенном расстоянии друг от друга, при всем этом входные концы труб размещены либо выше либо ниже выходных концов для обеспечения самотечного течения хладагента, а оребрение выполнено в виде пакета гофрированных поверхностей, плотно соединенных с трубами и перпендикулярно расположенных к этим трубам и повдоль труб вертикально вниз и установленных на расстоянии друг от друга в пакете, солнечные элементы выполнены в виде солнечных коллекторов, содержащих впитывающий компонент либо теплоноситель для регенерации хладагента. В установке солнечные коллекторы могут быть соединены с генератором, выполненным в виде котла для испарения хладагента, состоящего из консистенции 2-ух жидкостей, присоединенного в свою очередь к конденсатору и к змеевиковым трубам испарителя, другой вход труб которого соединен с конденсатором, а их выход — с генератором через теплообменник. Также в установке трубы конденсатора могут быть выполнены плоскими и изогнутыми.
Фиг. 1 изображен вид солнечной установки; на фиг.2 — 2-ой вариант выполнения установки.
Фиг.3 — 3-ий вариант выполнения установки.
Фиг. 4 — 4-ый вариант выполнения установки, на фиг.5 — вид впереди 5-ого варианта наполнения установки, на фиг.6 — 5-ый вариант выполнения установки, вид сзади.
Солнечная установка для получения воды из воздуха содержит вертикальный либо наклонный корпус в виде теплоизолированной шахты 1 с окном в высшей части для ввода воздуха и окном для вывода воздуха в нижней части, расположенный там же сборник воды, солнечные коллекторы 5, содержащие впитывающий компонент либо жидкость для регенерации хладагента, и размещенный снутри шахты 1 испаритель холодильной машины, выполненный многоступенчатым в виде змеевиковых труб 4, расположенных на этом же уровне и по высоте корпуса на определенном расстоянии друг от друга, при всем этом входные концы труб 4 размещены либо выше либо ниже выходных концов труб для обеспечения самотечного течения хладагента, и оребрения в виде пакета гофрированных поверхностей 6, плотно соединенных и расположенных перпендикулярно к трубам 4 вертикально вниз и установленных на расстоянии друг от друга в пакете. Холодильная установка содержит генератор 7 в виде котла.
СОЛНЕЧНАЯ УСТАНОВКА РАБОТАЕТ Последующим ОБРАЗОМ
Теплоноситель солнечного коллектора, разогреваясь от инсоляции, конвективно перемещается под генератор 7 и доводит до кипения раствор, составляющие которого при смешивании выделяют холод. Пар наилегчайшей составляющей раствора преобразуется в жидкость в конденсаторе 2 и течет в нижерасположенный теплообменник 3, а потом в трубы 4, выполняющие роль охладителей — смесителей, для смешивания с тяжеленной составляющей раствора генератора 7, которая вливается в трубы теплообменника 3 со дна котла генератора 7 и, охладившись, вливается в смесители — трубы 4. Нагретая смесь из теплообменника 3 выливается в генератор 7. Направления этих течений в холодильнике установки показаны стрелками. Охлажденный в теплообменнике 3 шахты 1 воздух становится тяжелее, дает воду пластинам труб 4 и стремится вниз, завлекая за собой все новые порции воздуха. Часть нисходящих потоков проходит через конденсатор 2, интенсифицируя его остывание и тем ускоряя движение потока консистенции, а как следует, и увеличивая создание холода.
В установке на фиг.2 тепло от солнечных коллекторов 5 преобразуется в холод одним из узнаваемых методов в генераторе 7 холодильной машины. Жидкость (хладагент), охлажденная в этих генераторе 7, заполняет трубы 4 и передает холод на оребренные поверхности 6 испарителей для остывания воздуха в шахте 1. По мере остывания воздух «становится тяжелее» и стремится вниз тем резвее, чем ниже его температура, и в образовавшееся разрежение за нисходящим потоком охлажденного воздуха устремляется свежайшая порция теплого воздуха без использования вентилятора.
Стены шахты 1 накрепко теплоизолированы для исключения тормозящего воздействия на скорость нисходящего потока воздуха по шахте 1 вниз тем с большей скоростью, чем резвее он охлаждается.
По мере роста температуры хладагента в трубах 4 растут конвективные потоки и забор холода из генератора 2. Для этого выходные концы труб 4 размещены ниже входных концов, и чем выше эта разница, тем больше прохладной воды потечет по трубам 4 самотеком. Прикрепленные к этим трубам поверхности 6 оребрения для роста термообмена могут иметь разные профили сечения для сотворения вихревых потоков, увеличивающие контактирующее число молекул воздуха, а как следует, и большее количество молекул воды из него будет оседать на этих пластинках, потому что их температура всегда ниже температуры точки росы. Накопившаяся вода будет стекать вниз совместно с охлажденным и осушенным воздухом.
Трубы 4 испарителей могут быть выполнены разбитыми поверхностями 6 оребрения так, чтоб расстояние меж поверхностями оребрения испарителя не воздействовало бы на скорость падения охлажденного потока из-за увеличения температуры молекул воздуха в зоне зазора меж поверхностями.
На фиг. 3-6 изображены другие варианты выполнения установки, работающие аналогичным образом.
Установка может быть размещена и будет давать воду и охлажденный воздух в всех зонах нашей планетки, потому что не просит электроэнергии и будет работать накрепко и длительно, так как не имеет передвигающихся (трущихся) частей. Количество добываемой из воздуха воды будет зависеть от мощности установки (коллекторов, холодильника, сечения и высоты корпуса). Все это при одновременном ее упрощении и удешевлении за счет понижения разности температуры теплоносителя солнечных коллекторов и внешнего воздуха.
При всем этом, может быть достигнуть больших скоростей и объемов потока воздуха в шахтах не только лишь вертикальной их установкой, да и под углом к горизонту с учетом рельефа местности либо домостроений населенных пт, чтоб можно было сделать искусственный локальный климат на полях, в ущельях, улицах.
С целью обеспечения резкого роста площади поверхности конденсатора 2 и количества воздуха, проходящего через него, и наибольшего образования конденсата в течение всех суток, нужно установить шахту 1 над центром теплоемкой воздухопроницаемой со всех боков пористой структурой и развитой поверхностью (как составляющих, так и всей конструкции конденсатора).
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Солнечная установка для получения воды из воздуха, содержащая корпус с окнами ввода и вывода воздуха, солнечные элементы на внешней поверхности корпуса и размещенный снутри него испаритель холодильной машины с внутренней ребристой поверхностью, а в нижней части — сборник воды, отличающаяся тем, что установка выполнена непрерывного либо повторяющегося деяния, корпус установки выполнен в виде вертикальной либо наклонной теплоизолированной шахты, или с 4-мя стенами, или отчасти открытый с теневой северной стороны, окно ввода воздуха размещено в высшей части, а вывода воздуха — в нижней части шахты, испаритель холодильной машины выполнен в большей степени многоступенчатым в виде змеевиковых труб, расположенных и на этом же уровне и по высоте шахты на определенном расстоянии друг от друга, при всем этом входные концы труб размещены выше либо ниже выходных концов для обеспечения самотечного течения хладагента, а оребрение выполнено в виде пакета гофрированных поверхностей, плотно соединенных с трубами и перпендикулярно расположенных к этим трубам и повдоль труб вертикально вниз и установленных на расстоянии друг от друга в пакете, солнечные элементы выполнены в виде солнечных коллекторов, содержащих впитывающий компонент либо теплоноситель для регенерации хладагента.
2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что солнечные коллекторы соединены с генератором, выполненным в виде котла для испарения хладагента, состоящего из консистенции 2-ух жидкостей, присоединенного, в свою очередь, к конденсатору и к змеевиковым трубам испарителя, другой вход труб которого соединен с конденсатором, а их выход — с генератором через теплообменник.
3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что трубы конденсатора выполнены плоскими и изогнутыми.
Дата публикации 24.02.2007гг
Источник
www.ntpo.com/patents_water/water_2/water_45.shtml
Интересно к рассмотрению и реализации проекта.