Установка для интенсификации росообразования и сбора росы

 

Изобретение относится к установкам для получения воды из атмосферного воздуха, в частности к установкам, использующим возобновляемые источники энергии. Задачей изобретения является исключение энергозатрат на конденсацию паров из атмосферного воздуха. Установка содержит водосборник и конденсатор росы. Конденсирующая поверхность конденсатора представляет собой поднятый над поверхностью земли излучатель, имеющий ячеистую структуру и имитирующий абсолютно черное тело, с поддоном и канализационными трубами для стекания образовавшейся росы в водосборник. В установку дополнительно введены жалюзи-отражатель для защиты ячеистой структуры от перегрева в дневное время. Положительный эффект достигается за счет того, что при работе установки конденсатор охлаждается за счет радиационного излучения в ночное время, а конвекция, возникающая за счет различной скорости охлаждения ячеистой структуры и поверхности земли у основания устройства, обеспечивает постоянный подток влажного воздуха к конденсатору росы. 2 ил.

Изобретение относится к установкам для получения пресной воды из атмосферного воздуха, в частности к установкам, использующим возобновляемые источники энергии.

Известна установка для получения пресной воды из влажного воздуха, в работе которой используется солнечная энергия [1]. Она содержит солнечные батареи, холодильный агрегат, водосборник и воздуховод, в котором размещены испаритель холодильного агрегата и вентилятор.

Установка работает следующим образом. За счет электроэнергии, получаемой от солнечных батарей, холодильный агрегат производит холод, который выделяется на теплообменнике-испарителе. Влажный воздух с помощью вентилятора продувается через воздуховод, в котором расположен испаритель. В результате контакта с поверхностью теплообменника-испарителя воздух охлаждается, содержащийся в нем пар становится насыщенным, частично конденсируется на поверхности теплообменника и стекает в водосборник.

Недостатком данной установки являются большие энергозатраты и низкая производительность.

Наиболее близкой к устройству является установка, в которой осуществляется аккумуляция холода для его использования в ночное время [2]. Она содержит солнечные электрические батареи, холодильный агрегат, аккумулятор холода, выполненный в виде наполненной водой термоизолированной емкости, соединенной через гидронасос и вентиль с холодильным агрегатом и теплообменником - конденсатором, расположенном в воздуховоде, в котором также находится каплеуловитель и вентилятор. Под отверстием в воздуховоде находится водосборник.

Установка работает следующим образом. В светлое время суток элетроэнергия от солнечных батарей поступает на холодильный агрегат, который вырабатывает холод. С помощью вентиля холодильный агрегат подключается к термоизолированной емкости. Находящаяся в ней жидкость с помощью гидронасоса прокачивается через холодильный агрегат и охлаждается, в результате в термоизолированной емкости аккумулируется холод. Затем термоизолированная емкость с помощью вентиля отключается от холодильного агрегата и подключается к теплообменнику-конденсатору. Когда влажность воздуха достигает величины, близкой к 100%, включаются гидронасос и вентилятор. С их помощью холодная жидкость и влажный воздух пропускаются через конденсатор. Содержащийся в воздухе водяной пар конденсируется на его поверхности, а находящиеся в нем капли улавливаются каплеуловителем и захваченная влага стекает в водосборник.

Недостатком данной установки является необходимость расходования энергии на конденсацию.

Задачей изобретения является исключение энергозатрат при работе установки для получения воды из атмосферного воздуха.

Техническая задача решается за счет того, что в установке для интенсификации росообразования и сброса росы, содержащей водосборник и конденсатор росы, конденсирующая поверхность конденсатора представляет собой поднятый над поверхностью земли излучатель, имеющий ячеистую структуру и имитирующий абсолютно черное тело, с поддоном и канализационными трубами для стекания образовавшейся росы в водосборник, а в установку дополнительно введены жалюзи-отражатель для защиты ячеистой структуры от перегрева в дневное время.

Положительный эффект достигается благодаря интенсивному ночному выхолаживанию в космос ячеистой структуры конденсатора. В результате температура его оказывается ниже точки росы. При этом вследствие того, что конденсатор поднят над поверхностью земли, телесный угол высвечивания теплового излучения ячеистой структуры в космос оказывается больше, чем угол высвечивания поверхности, находящейся внизу конструкции и частично затененной поддоном. При этом температура ячеистой структуры оказывается ниже, чем температура поверхности земли у основания конструкции, что способствует возникновению конвективных потоков, постоянно подводящих новые порции влажного воздуха к поверхностям ячеек. Благодаря этому росообразование на ячеистой структуре идет в несколько раз более интенсивно, чем на поверхности земли. Образовавшаяся роса стекает по стенкам ячеек в поддон и далее по канализационным трубам в водосборник.

На фиг. 1 приведена схема установки для интенсификации росообразования и сбора росы. Она содержит жалюзи, открывающиеся ночью и закрывающиеся днем (1), ячеистую структуру конденсатора (2), поддон (3), канализационные трубы (4), водосборник (5).

На фиг. 2 показан фрагмент ячеистой структуры конденсатора.

Устройство работает следующим образом: днем жалюзи закрыты и благодаря их зеркальной поверхности солнечное излучение отражается, препятствуя нагреву ячеистой структуры конденсатора. Ночью жалюзи открываются и ячеистая структура конденсатора излучает в космос, что приводит к понижению ее температуры и конденсации росы. Благодаря разветвленности поверхности конденсатора количество образующейся росы оказывается значительно больше, чем на плоской поверхности.

Источники информации: 1. Заявка ФРГ N 3313711, кл. E 03 B 3/28.

2. Патент России N 2056479, кл. E 03 B 3/28 /прототип/.

Формула изобретения

Установка для интенсификации росообразования и сбора росы, содержащая водосборник и конденсатор росы, отличающаяся тем, что конденсирующая поверхность конденсатора представляет собой поднятый над поверхностью земли излучатель, имеющий ячеистую структуру и имитирующий абсолютно черное тело, с поддоном и канализационными трубами для стекания образовавшейся росы в водосборник, а в установку дополнительно введены жалюзи-отражатель для защиты ячеистой структуры от перегрева в дневное время.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2