Устройство для конденсации влаги из атмосферного воздуха

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к водоснабжению, и может быть использовано в местах с дефицитом пресной воды. Сущность изобретения: устройство состоит из конденсатора 1, герметично соединенного с резервуаром 2, имеющим отверстия 3 в верхней стенке для стекания конденсата. Воздуховыводная труба 4 свободно установлена между ребрами, образованными стенками конденсатора 1, а в верхней ее части имеется горизонтальный дифлектор 5. Заборная труба насоса 6 опущена в резервуар 2 через его верхнюю стенку. Резервуар 2 с конденсатором 1 погружены в колодец 7 с соленой водой 8. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к водоснабжению, и может быть использовано в местах с дефицитом пресной воды.

Во многих регионах вода не может быть использована для нужд сельского хозяйства из-за повышенного содержания солей. Проблема дефицита воды в таких регионах решается путем завоза или путем конденсирования водяных паров, находящихся в атмосферном воздухе, а также путем нагревания соленой воды за счет солнечной радиации и конденсации паров на охлажденных поверхностях. При конденсации влаги из атмосферного воздуха используют так называ- емые "дышащие колодцы", которые работают следующим образом. В почве копается колодец. При повышении давления в атмосфере воздух заходит в колодец, охлаждается в нем, поскольку температура в колодце ниже, чем на поверхности земли, и отдает часть влаги, которая конденсируется на дне и стенках колодца и впитывается почвой.

Однако при наличии солей в почве конденсат будет не годен к потреблению, а при наличии соленых грунтовых вод "дышащий колодец" устроить невозможно.

Более близким к предлагаемому является устройство, которое позволяет получить конденсат из атмосферного воздуха. Устройство состоит из теплообменника, размещенного в почве, имеющего воздухоза- борную и воздуховыводную трубы. На верхнем конце воздуховыводной трубы установлена ветровая турбина для засасывания воздуха с последующим пропусканием его через теплообменник. Теплообменник представляет собой набор трубок, соединенных коллекторными трубами. К коллекторной трубе со стороны выхода воздуха из теплообменника подсоединен резервуар для сбора влаги, которая конденсируется за счет охлаждения воздуха в теплообменнике, отдающего теплоту грунту. Накопленная влага удаляется из резервуара насосом.

Недостатком такой конструкции является неполное осушение воздуха ввиду неразвитой поверхности теплообменника.

Целью изобретения является повышение производительности устройства для получения конденсата из атмосферного воздуха.

Указанная цель достигается тем, что конденсатор выполнен в виде цилиндра с гофрированной боковой стенкой. При этом нижний торец стенки герметично соединен с верхней стенкой резервуара для сбора конденсата, а верхний торец остается открытым и через него введена и укреплена в конденсаторе воздуховыводная труба, не доходящая своим нижним торцом до резервуара для сбора конденсата, на верхнем конце воздуховыводящей трубы установлен подвижный дефлектор, резервуар с конденсатором помещены в колодец с соленой водой или в грунт.

На фиг. 1 изображено устройство для конденсации влаги; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из конденсатора 1, герметично соединенного с резервуаром 2, имеющим отверстия 3 в верхней стенке для стекания конденсата. Воздуховыводная труба 4 свободно установлена между ребрами, образованными стенками конденсатора 1, в верхней ее части имеется горизонтальный дифлектор 5. Заборная труба насоса 6 опущена в резервуар 2 через его верхнюю стенку. Резервуар с конденсатором погружены в колодец 7 с соленой водой 8.

На фиг. 1 и 2 показано также движение воздуха: атмосферного 9, осушенного 10, паров 11 воды, и накопившейся конденсат 12.

Устройство работает следующим образом.

Теплый атмосферный воздух 9 с низкой относительной влажностью поступает к отверстию колодца, где насыщается парами 11 воды и опускается в конденсатор 1. Соприкасаясь с внутренней поверхностью стенки конденсатора 1, воздух охлаждается и на стенку конденсируются капельки влаги, которые стекают через отверстия 3 в резервуар 2 для сбора конденсата 12. Осушенный воздух 10 проходит в нижний торец воздуховыводной трубы 4 и далее через нее и дифлектор 5 выходит в атмосферу. Черная окраска трубы способствует нагреванию воздуха днем и ускорению его движения через конденсатор. Этой же цели служит и дифлектор 5, создающий разрежение на верхнем конце воздуховыводной трубы 4. Конденсат 12 из резервуара 2 удаляется насосом 6.

В отличие от прототипа устройство отличается конструкцией коллектора. В прототипе это трубы, а в заявленном устройстве - это цилиндр с гофрированной поверхностью, что дает возможность резко увеличить площадь конденсатора при равных и одинаковых с прототипом габаритных размерах.

Известно, что гофрированную поверхность придают изделиям для повышения их жесткости (шифер, швеллер и др. ). Известно также, что наименьшую удельную поверхность, т. е. поверхность, приходящуюся на единицу объема, имеет шар. Несколько большую поверхность имеет цилиндр и самую большую удельную поверхность имеет треугольная призма. Гофрированная поверхность конденсатора состоит из множества призм, внешняя поверхность которых соприкасается с соленой водой, имеющей за счет испарения более низкую по сравнению с воздухом температуру. Внутренняя поверхность соприкасается с атмосферным воздухом, насыщенным влагой. Следовательно, на одинаковый объем приходящего воздуха удельная поверхность конденсатора в данном устройстве будет больше, а это значит, что воздух охлаждается сильнее и больше отдает влаги из единицы объема.

Все перечисленные элементы устройства в отдельности известны, однако такого конструктивного сочетания, позволяющего повысить производительность устройства, в литературе не обнаружено.

Применение конструкции позволяет получить конденсата до 60 л/сут, что в 2-3 раза больше по сравнению с устройством с одинаковыми габаритами. (56) Степанов В. Возобновляемые источники энергии на сельскохозяйственных предприятиях. М. : Агропромиздат, 1989, с. 72-73.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНДЕНСАЦИИ ВЛАГИ ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, состоящее из конденсатора, резервуара для сбора конденсата, воздухозаборной и воздуховыводной труб, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности по получению конденсата из атмосферного воздуха, конденсатор выполнен в виде цилиндра с гофрированной боковой стенкой, соединенной нижним торцом с верхней стенкой резервуара для сбора конденсата, а через верхний открытый торец конденсатора введена внутрь его воздуховыводная труба, не доходящая своим нижним концом до стенки резервуара, при этом на верхнем конце воздуховыводной трубы дополнительно установлен дифлектор, а резервуар и конденсатор погружены в водоем с соленой водой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство помещено в грунт.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2