Способ и установка экстракции пресной воды из атмосферного воздуха

Изобретение относится к установкам для получения пресной воды из атмосферного воздуха с использованием возобновляемых источников энергии. Формируют поток атмосферного воздуха и охлаждают сформированный поток воздуха с помощью вихревого эффекта. Генерируют набегающий со скоростью от 2 до 20 м/с воздушный поток, проходящий через воздухозаборник (7) «генераторов вихря». Формируют охлажденный до точки росы ламинаризированный закрученный поток со скоростью, превышающей начальную скорость ветра в 5-7 раз, и тем самым нагнетают единый закрученный поток воздушной среды в водосборник, заполненный конденсатором росы, в котором экстрагируют пресную воду. Создают вытяжную тягу вытяжным «генератором вихря» и отводят из водосборника осушенный воздух. Установка содержит водосборник с конденсатором росы и входные и вытяжной «генераторы вихря». Входные «генераторы вихря» состоят из n+1 модульно расположенных устройств для генерации воздушного потока, набегающего со скоростью от 2 до 20 м/с. Каждый «генератор вихря» выполнен в виде по меньшей мере двух коаксиально установленных в устройстве полых элементов (10 и 11), размещенных один в другом. Нижний и верхний полые элементы (10 и 11) в форме усеченных конусообразных гиперболоидов вращения. Внутренние радиусы каждого полого элемента относятся как rнижн=0,4375⋅rверх, где rнижн - радиус нижнего элемента, rверх - радиус верхнего элемента. Наружные радиусы элементов, формирующие воздухозаборник (7), относятся как Rвз=5⋅rверх, где Rвз - наружный радиус полого элемента, rверх - радиус верхнего элемента. В полости каждого полого элемента (10 и 11) размещены вертикальные лопасти-перегородки (12), изогнутые по спирали Архимеда, для формирования охлажденного ламинаризированного закрученного потока до точки росы в спиральных вихреобразующих каналах (13). Каналы (13) имеют спиральную форму и сужаются по мере приближения к цилиндрическому каналу (14) и образования единого охлажденного закрученного потока в цилиндрическом канале. Входные «генераторы вихря» соединены воздуховодами с водосборником и нагнетают охлажденный до точки росы воздух в водосборник, заполненный конденсатором росы. Вытяжной «генератор вихря» отводит через соединенный с водосборником воздуховод осушенный от влаги воздух в окружающую среду. Водосборник с конденсатором росы размещают под насыпным холмом выше линии грунта высотой, равной глубине прогревания грунта в зависимости от климатических условий конкретной местности. Обеспечиваются повышенная надежность и долговечность установки. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к установкам для получения пресной воды из атмосферного воздуха с использованием возобновляемых источников энергии.

Известно с глубокой древности способ получения воды из воздуха путем его конденсации на холодной поверхности. Город Феодосия еще в средние века снабжался водой, которую собирали в сооружениях, заполненных щебнем, на поверхности которого в засушливые летние месяцы конденсировалась вода, которая через систему гончарных труб диаметром 5-7 см подавалась в питьевые фонтаны города (Евсеев А.А. - О водоснабжении города Феодосии в конце XVIII-начале XX в. http://www.liveinternet.ru/users/kancstc/post365986337/).

Недостатком известного способа является низкая эффективность и громоздкость сооружений.

Известны установки получения воды из атмосферного воздуха, использующие возобновляемые источники энергии, в частности солнечную энергетику (патенты: RU №2261958 С1, опубл. 20.12.2003; RU 2131000 С1, опубл. 27.05.1999; RU 2149957, опубл. 27.05.2000).

Недостатками известных установок является то, что для экстракции пресной воды из окружающей среды необходимы большие энергозатраты для работы охладительного элемента, что приводит к низкой производительности, особенно в зимнее время.

Известны установки получения воды из атмосферного воздуха, использующие ветровую энергетику (Патент RU №2526628, опубл. 27.08.2014; http://eco-energiya.blogspot.ru/2015/06/eolewater.html, http://derevnyaonline.ru/community/46/3532).

Недостатки данных установок: для запуска и работы ветровой турбины минимальная скорость ветра составляет 7 м/с и выше, установки требуют периодического обслуживания и ремонта (минимум раз в месяц), высокая материалоемкость и низкая производительность экстракции влаги из воздуха.

Известно, что в кубическом метре воздуха содержится (в зависимости от влажности) от 4 до 25 граммов водяных паров (Шметер С.М. Влажность воздуха // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А.М. Прохоров. - М.: Советская энциклопедия, 1988. - Т. 1. - С. 285-286. - 704 с.). Этот объем от 12 до 16 тыс. км3 влаги (или 0,000012% всей воды на Земле) можно сравнить с количеством воды в Великих озерах Северной Америки. Разработанные установки по экстракции пресной воды из атмосферного воздуха могут собрать в среднем около 20-30% от этого количества. Самые лучшие условия для них (высокие влажность и температура) - в странах, расположенных в пределах 30 градусов широты от экватора. Здесь расположены самые бедные и густонаселенные страны мира, где на душу населения приходится менее 5 тысяч куб. м воды.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка Water Seer для конденсации влаги из атмосферного воздуха, содержащая ветровую турбину, загоняющую воздух в специальную камеру (водосборник), закопанную в землю, где из-за пониженной температуры вода конденсируется на стенках камеры и накапливается, из водосборника воду можно получать с помощью шланга или помпы (http://www.energy-fresh.ru/ekosfera/water/?id=13743).

Недостатком данной системы является низкая эффективность ветровой турбины из-за низких сроков службы опорных узлов, за счет высоких динамических нагрузок на них со стороны ротора, усложненной технологии производства закрученных лопастей, что сказывается на увеличении их стоимости, и относительно высокая материалоемкость. Коэффициент использования энергии ветра (КИЭВ) данной ветровой турбины не более 40%, поэтому производительность установки по получению пресной воды очень низкая. Кроме того, отсутствует вытяжной генератор, что влияет на изменение соотношения температур, необходимых для образования точки росы в водосборнике, тем самым понижая производительность экстракции пресной воды.

Задачей предлагаемого изобретения является создание эффективного способа экстракции пресной воды из атмосферного воздуха с помощью установки относительно простой по конструкции, использующей вихревой эффект, что влияет на существенное повышение объема воздуха в единицу времени, проходящего через установку, тем самым увеличивая экстракцию пресной воды из атмосферного воздуха, при этом не используя какой-либо внешний энергетический источник (аккумулятора холода).

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность осуществлять эффективную экстракцию пресной воды путем генерирования набегающего воздушного потока и формирования охлажденного до точки росы закрученного потока для нагнетания единого закрученного потока в водосборник для экстракции пресной воды из атмосферного воздуха, за счет входных и вытяжных «генераторов вихря» для формирования охлажденного ламинаризированного закрученного потока до точки росы, соединенных воздуховодами с водосборником, и нагнетания охлажденного до точки росы воздуха в водосборник для экстракции пресной воды. Для удобства сбора полученной пресной воды и улучшения эксплуатационных характеристик установки водосборник с конденсатором росы размещают под насыпным холмом выше линии грунта высотой, равной глубине прогревания грунта в зависимости от климатических условий конкретной местности.

Повышается надежность и долговечность установки за счет отсутствия вращающихся деталей и узлов, сохраняя работоспособность и эксплуатационные характеристики в течение длительного времени. Эффективность работы установки и интенсивность экстракции зависят только от скорости ветрового потока. Конструирование установок различных размеров позволит использовать их как индивидуально, так и для снабжения водой целых поселений, а также для создания искусственных водоемов в засушливых районах для улучшения земель, подверженных опустыниванию и деградации.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе экстракции пресной воды из атмосферного воздуха для получения пресной воды из влажного воздуха, включающем формирование потока атмосферного воздуха и охлаждение сформированного потока воздуха с помощью вихревого эффекта, генерируют набегающий со скоростью от 2 до 20 м/с воздушный поток, проходящий через воздухозаборник «генераторов вихря», и формируют охлажденный до точки росы ламинаризированный закрученный поток со скоростью, превышающей начальную скорость ветра в 5-7 раз, и тем самым нагнетают единый закрученный поток воздушной среды в водосборник, заполненный конденсатором росы, в котором экстрагируют пресную воду, а затем создают вытяжную тягу вытяжным «генератором вихря» и отводят из водосборника осушенный воздух.

Технический результат достигается также тем, что предлагаемая установка экстракции пресной воды из атмосферного воздуха, содержащая водосборник с конденсатором росы, содержит входные и вытяжной «генераторы вихря», при этом входные «генераторы вихря» состоят из n+1 модульно расположенных устройств для генерации воздушного потока, набегающего со скоростью от 2 до 20 м/с, а каждый «генератор вихря» выполнен в виде по меньшей мере двух коаксиально установленных в устройстве полых элементов, размещенных один в другом нижний и верхний в форме усеченных конусообразных гиперболоидов вращения, причем внутренние радиусы каждого полого элемента относятся как rнижн=0,4375⋅rверх, где rнижн - радиус нижнего элемента, rверх - радиус верхнего элемента, а наружные радиусы элементов, формирующие воздухозаборник, относятся как Rвз=5⋅rверх, где Rвз - наружный радиус полого элемента, rверх - радиус верхнего элемента, в полости каждого полого элемента размещены вертикальные лопасти-перегородки, изогнутые по спирали Архимеда, для формирования охлажденного ламинаризированного закрученного потока до точки росы в спиральных вихреобразующих каналах, имеющих спиральную форму и сужающихся по мере приближения к цилиндрическому каналу и образования единого охлажденного закрученного потока в цилиндрическом канале, при этом входные «генераторы вихря» соединены воздуховодами с водосборником и нагнетают охлажденный до точки росы воздух в водосборник, заполненный конденсатором росы, а вытяжной «генератор вихря» отводит через соединенный с водосборником воздуховод осушенный от влаги воздух в окружающую среду, причем водосборник с конденсатором росы размещают под насыпным холмом выше линии грунта высотой, равной глубине прогревания грунта в зависимости от климатических условий конкретной местности.

Входные «генераторы вихря» нагнетают охлажденный до точки росы воздух в водосборник, заполненный конденсатором росы, а вытяжной «генератор вихря» отводит осушенный от влаги воздух в окружающую среду, дополнительно увеличивая скорость прохождения воздуха через установку.

В установке экстракции пресной воды из атмосферного воздуха для удобства сбора полученной пресной воды и улучшения эксплуатационных характеристик установки водосборник с конденсатором росы размещают под насыпным холмом выше линии грунта высотой, равной глубине прогревания грунта в зависимости от климатических условий конкретной местности.

Предлагаемое изобретение основано на использовании явления «вихревого эффекта», открытого Ж. Ранком и примененного в промышленности А.П. Меркуловым (Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике, М.: Машиностроение, 1969).

«Вихревой эффект» проявляется в закрученном потоке вязкой сжимаемой жидкости или газа и практически может быть реализован в устройстве, называемом вихревой трубой. Приосевые слои закрученного (вихревого) потока среды охлаждаются, а периферийные нагреваются. Преобразование свободного вихря в вынужденный вихрь осуществляется в «генераторе вихря» (в вихревой трубе) за счет вязкости и теплопроводности движущегося по спиральной траектории потока и среды. В настоящее время разработаны и широко используются в технике конструкции термостабилизирующих (холод - тепло) установок, принцип работы которых основан на использовании вихревого эффекта.

Сущность предлагаемого способа и установки экстракции влаги из атмосферного воздуха поясняется фиг. 1, 2, 3 и 4.

На фиг. 1 представлена общая схема установки экстракции пресной воды из атмосферного воздуха.

На фиг. 2 показана принципиальная схема «генератора вихря», продольный разрез.

На фиг. 3 представлен вид «генератора вихря» по стрелке А фиг. 2.

Установка экстракции пресной воды из атмосферного воздуха содержит n+1 модулей входных «генераторов вихря» 1, водосборник 2, конденсатор росы 3, вытяжной генератор 4, направляющие воздуховоды 5, соединяющие входные 1 и вытяжной «генераторы вихря» 4 с водосборником 2, канал 6 для отвода воды к потребителю.

Для генерации и формирования закрученного потока применяется «генератор вихря» 1, содержащий коаксиально связанную между собой систему воздухозаборников 7, устройства генерации закрученного потока 8 и эжектор 9. При этом каждое устройство для генерации закрученного потока 8 состоит из двух полых 10 и 11, коаксиально установленных элементов в виде гиперболоида вращения, с размещенными в их полости вертикальными разделяющими лопастями-перегородками 12 спиралеобразной формы. Внутренняя поверхность усеченного гиперболоида вращения и взаимообращенные поверхности лопастей-перегородок в совокупности образуют каналы 13 для генерации потоков воздушной среды, причем каждая криволинейная лопасть-перегородка 12 пронизывает все полые гиперболоиды вращения, независимо от их количества (количества модулей). Ввиду того, что каналы 13 имеют спиральную форму и сужаются по мере приближения к цилиндрическому каналу 14, происходит закрутка (в каждом канале) отдельных струй набегающего потока сплошной среды и образование единого вихря (закрученного потока) в цилиндрическом канале 14, насыпной холм 15.

Установка экстракции пресной воды из атмосферного воздуха работает следующим образом.

Набегающий поток ветра, начиная со скорости 2-3 м/с, через воздухозаборник 7 «генераторов вихря» 1 поступает в спиральные вихреобразующие каналы 13, имеющие спиральную форму и сужающиеся по мере приближения к цилиндрическому каналу 14, образует поток единый, охлажденный закрученный поток в цилиндрическом канале 14 с радиальной скоростью более 10 м/с. Далее, этот закрученный и охлажденный до точки росы поток через направляющие воздуховоды 5 нагнетается в водосборник 2 с конденсатором росы 3, где происходит экстракция пресной воды, затем вытяжной «генератор вихря» 4 отводит осушенный от влаги воздух в окружающую среду, дополнительно увеличивая скорость прохождения воздуха через установку.

Эффективность работы установки и интенсивность экстракции в этом случае зависят только от скорости ветрового потока. При этом для удобства сбора полученной пресной воды и улучшения эксплуатационных характеристик установки водосборник 2 с конденсатором росы 3 размещают под насыпным холмом выше линии грунта высотой, равной глубине прогревания грунта в зависимости от климатических условий конкретной местности. По мере накопления воды в водосборнике 2 вода отводится потребителю через канал 6. Водосборник 2 с конденсатором росы 3 размещают под насыпным холмом 15 выше линии грунта высотой, равной глубине прогревания грунта в зависимости от климатических условий конкретной местности.

Пример

Сравнительный расчет объемов экстракции пресной воды из атмосферного воздуха предлагаемым способом и прототипом представлены в таблице.

Исходные данные: скорость набегающего потока ветра - Vв; площадь цилиндрического канала - S; температура окружающего воздуха - t; абсолютная влажность воздуха - Са; относительная влажность воздуха - Rн; кпд установок - η=30%.

1. Способ экстракции пресной воды из атмосферного воздуха для получения пресной воды из влажного воздуха, включающий формирование потока атмосферного воздуха и охлаждение сформированного потока воздуха с помощью вихревого эффекта, отличающийся тем, что генерируют набегающий со скоростью от 2 до 20 м/с воздушный поток, проходящий через воздухозаборник «генераторов вихря», и формируют охлажденный до точки росы ламинаризированный закрученный поток со скоростью, превышающей начальную скорость ветра в 5-7 раз, и тем самым нагнетают единый закрученный поток воздушной среды в водосборник, заполненный конденсатором росы, в котором экстрагируют пресную воду, а затем создают вытяжную тягу вытяжным «генератором вихря» и отводят из водосборника осушенный воздух.

2. Установка экстракции пресной воды из атмосферного воздуха, содержащая водосборник с конденсатором росы, отличающаяся тем, что содержит входные и вытяжной «генераторы вихря», при этом входные «генераторы вихря» состоят из n+1 модульно расположенных устройств для генерации воздушного потока, набегающего со скоростью от 2 до 20 м/с, а каждый «генератор вихря» выполнен в виде по меньшей мере двух коаксиально установленных в устройстве полых элементов, размещенных один в другом, нижний и верхний в форме усеченных конусообразных гиперболоидов вращения, причем внутренние радиусы каждого полого элемента относятся как rнижн=0,4375⋅rверх, где rнижн - радиус нижнего элемента, rверх - радиус верхнего элемента, а наружные радиусы элементов, формирующие воздухозаборник, относятся как Rвз=5⋅rверх, где Rвз - наружный радиус полого элемента, rверх - радиус верхнего элемента, в полости каждого полого элемента размещены вертикальные лопасти-перегородки, изогнутые по спирали Архимеда, для формирования охлажденного ламинаризированного закрученного потока до точки росы в спиральных вихреобразующих каналах, имеющих спиральную форму и сужающихся по мере приближения к цилиндрическому каналу, и образования единого охлажденного закрученного потока в цилиндрическом канале, при этом входные «генераторы вихря» соединены воздуховодами с водосборником и нагнетают охлажденный до точки росы воздух в водосборник, заполненный конденсатором росы, а вытяжной «генератор вихря» отводит через соединенный с водосборником воздуховод осушенный от влаги воздух в окружающую среду, причем водосборник с конденсатором росы размещают под насыпным холмом выше линии грунта высотой, равной глубине прогревания грунта в зависимости от климатических условий конкретной местности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего морского атмосферного воздуха. Способ получения воды включает использование генераторов энергии сжатого воздуха, охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов в конденсаторах с осаждением и отбором влаги.

Изобретение относится к установкам, использующим возобновляемые источники энергии. Установка состоит из воздуховода, вентиляционной системы и конденсатора (3), двух герметичных коробов - верхнего (13) и нижнего (1), в которых находится испаритель.

Предложен способ конденсации парообразной влаги атмосферы в почве. Способ предполагает, что после посадки саженца вокруг него создается каменный курган, сопряженный с сетью траншей и ям, заполненных каменным материалом.

Изобретение относится к области экологии и энергетики, а именно к получению пресной воды из атмосферного воздуха и выработке электроэнергии. Устройство включает в себя два концентрически расположенных вертикальных цилиндра (6 и 7), образующих «сухой» (9) и «влажный» (10) воздушные каналы, «влажный» канал (10) снабжен гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью (8), смачиваемой водой, ветроэнергетическую установку (4).

Изобретение относится к области автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего морского атмосферного воздуха и может быть также использовано для бытовых и хозяйственных нужд.

Группа изобретений относится к получению водного конденсата из воздуха и способу концентрирования примесей из воздуха, которые могут быть использованы для высокочувствительного определения примесей в воздухе при проведении экологических исследований.

Изобретение относится к области автономного получения пресной воды питьевого качества из окружающего влажного, морского, атмосферного воздуха и может быть также использовано для бытовых и хозяйственных нужд.

Устройство для извлечения пресной воды из атмосферного воздуха содержит емкость для сбора влаги, выполненную из легкого материала (полипропилена) в виде поверхности вращения, аэростат, поднимающий емкость.

Изобретение относится к области сборников атмосферной влаги и может быть использовано для получения пресной воды непосредственно из воздуха. Накапливают воду в емкости (1), выполненной из легкого материала в виде поверхности вращения.

Изобретение относится к устройству, способу и их использованию для выделения воды из газов или очистки воды. Устройство содержит контейнер с герметичным отверстием, крышкой, гигроскопичным материалом и устройством подачи энергии, расположенным в гигроскопичном материале, при этом контейнер выполнен из теплопроводного не прозрачного материала.

Изобретение может быть использовано в районах с недостатком природных источников пресной питьевой воды для автономного получения ее с использованием возобновляемых источников энергии. Установка экстракции пресной воды из атмосферного воздуха состоит из вертикально-осевой ветровой турбины, водосборника с конденсируемой влагой. Она также содержит вихревой термопреобразователь, конденсационную камеру, радиатор для охлаждения воздуха. Вертикально-осевая ветровая турбина выполнена в виде вихревой ветротурбины, установленной с возможностью формирования закрученного ламинаризированного воздушного потока и нагнетания его через воздуховод в вихревой термопреобразователь, где происходит разделение воздушного потока на горячий и холодный потоки. Термопреобразователь имеет один вытяжной воздуховод для отвода горячего потока в конденсационную камеру, а другой вытяжной воздуховод соединен с радиатором, который имеет вытяжной воздуховод для отвода охлажденного воздуха. Конденсационная камера снабжена вытяжным воздуховодом для отвода осушенного воздуха в окружающую среду. Сконденсированная влага поступает в водосборник, где установлен аккумулятор холода, выполненный из композитного материала с низкой теплопроводностью. Конденсационная камера с размещенными в ней вихревым терморегулятором, радиатором охлаждения воздуха и водосборником установлена под насыпным холмом выше линии грунта высотой, равной глубине прогревания грунта в зависимости от климатических условий конкретной местности. Обеспечивается эффективная экстракция пресной воды. 1 ил.

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего, морского, атмосферного воздуха. Способ получения воды из воздуха включает установку генераторов энергии сжатого воздуха, охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов в конденсаторах с осаждением и отбором влаги. Для реализации способа в широком диапазоне изменения уровня моря генераторы приводят в действие кессонами. Осушенный в конденсаторах воздух подают внутрь кессонов и обеспечивают постоянную положительную плавучесть кессонов созданием фиксированного давления осушенного воздуха внутри них путем сброса части отработанного воздуха в атмосферу. Кессоны снабжают успокоительными решетками для предотвращения колебаний уровня воды внутри них, обусловленных волнением поверхности моря. Осажденную пресную воду из конденсаторов подают в накопительные емкости через клапаны, отсекающие попадание воздуха в накопительные емкости по мере опорожнения отстойников конденсаторов. Способ обеспечивает получение пресной воды питьевого качества с использованием возобновляемого источника энергии, позволяющего с низкой себестоимостью получать пресную воду из атмосферного, влажного, морского воздуха. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из водяных паров, содержащихся в окружающем атмосферном воздухе, и может быть использовано для получения пресной воды преимущественно в прибрежной с морями местности. Устройство содержит охлаждаемую перегородку, разделяющую зону конденсации водяного пара и охлаждающей воды, сосуд для приема пресной воды. Охлаждаемая перегородка представляет собой верхнюю поверхность сквозного тракта для протекания охлаждающей морской воды. Тракт расположен между двумя противоположными стенками емкости с открытым верхом, погруженной в водоем с морской водой так, чтобы ее стенки выходили за поверхность морской воды и препятствовали попаданию внутрь нее брызг от волн. Тракт размещен таким образом, чтобы один его конец находился у поверхности воды, а другой - ниже с наклоном, находящимся в пределах 20-45°. При этом тракт в поперечном сечении имеет форму треугольника, основание которого обращено к дну емкости, а вершина - к поверхности водоема. Длина основания треугольника меньше ширины емкости в направлении, перпендикулярном размещению тракта, а угол между боковыми ребрами треугольника лежит в пределах 90-140°. В непосредственной близости от находящегося выше конца тракта в морской воде размещен исполнительный механизм преобразователя энергии ветра, представляющий собой вращающийся вал с лопаточным механизмом для нагнетания морской воды в тракт, закрепленный снаружи к боковой поверхности емкости за счет крепежного приспособления. Нахождение емкости у поверхности водоема обеспечивается поплавками. Изобретение обеспечивает возможность получения пресной воды из атмосферного воздуха без использования внешнего источника энергии. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из водяных паров, содержащихся в окружающем атмосферном воздухе, и может быть использовано для получения пресной воды преимущественно в прибрежной с морями местности с высокой интенсивностью приливов и отливов. Устройство содержит охлаждаемую перегородку, разделяющую зону конденсации водяного пара и охлаждающей воды, сосуд для приема пресной воды. Охлаждаемая перегородка выполнена в виде щитов, закрепленных по периметру и расположенных под наклоном в направлении от бассейна, заполняемого морской водой во время прилива и опустошаемого во время отлива. Бассейн снабжен в нижней части водосливами с открывающимися и закрывающимися дверцами так, чтобы их концы, противоположные закрепленным, находились в свободном состоянии над емкостью для сбора пресной воды. Для придания прочности крепления щитов дополнительно в их центральной части предусмотрены опоры, врытые в землю, а закрепленные к бассейну концы щитов находятся в непосредственной близости от водосливов. Изобретение обеспечивает возможность получения пресной воды из атмосферного воздуха без использования внешнего источника энергии. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из водяных паров, содержащихся в окружающем атмосферном воздухе, и может быть использовано для получения пресной воды преимущественно в прибрежной с морями местности с высокой интенсивностью приливов и отливов. Устройство содержит охлаждаемую перегородку, разделяющую зону конденсации водяного пара и охлаждающей воды, и сосуд для приема пресной воды. Охлаждаемая перегородка выполнена в виде щитов, закрепленных по периметру и расположенных под наклоном в направлении от бассейна, заполняемого морской водой во время прилива и опустошаемого во время отлива. Бассейн снабжен в нижней части водосливами с открывающимися и закрывающимися дверцами так, чтобы их концы, противоположные закрепленным, находились в свободном состоянии над емкостью для сбора пресной воды. При этом над щитами на держателях на фокусном расстоянии установлены концентраторы солнечной энергии. Для придания прочности крепления щитов дополнительно в их центральной части предусмотрены опоры, врытые в землю, а закрепленные к бассейну концы щитов находятся в непосредственной близости от водосливов. Изобретение обеспечивает возможность получения пресной воды из атмосферного воздуха без использования внешнего источника энергии. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из водяных паров, содержащихся в окружающем атмосферном воздухе, и может быть использовано для получения пресной воды преимущественно в прибрежной с морями местности. Устройство содержит охлаждаемую перегородку, разделяющую зону конденсации водяного пара и охлаждающей воды, сосуд для приема пресной воды. Охлаждаемая перегородка представляет собой верхнюю поверхность сквозного тракта для протекания охлаждающей морской воды, расположенного между двумя противоположными стенками емкости с открытым верхом. Емкость погружена в водоем с морской водой так, чтобы ее стенки выходили за поверхность морской воды и препятствовали попаданию внутрь нее брызг от волн. Тракт размещен таким образом, чтобы один его конец находился у поверхности воды, а другой - ниже с наклоном, находящимся в пределах 20-45°. При этом тракт в поперечном сечении имеет форму треугольника, основание которого обращено к дну емкости, а вершина - к поверхности водоема. Длина основания треугольника меньше ширины емкости в направлении, перпендикулярном размещению тракта, угол же между боковыми ребрами треугольника лежит в пределах 90-140°. В непосредственной близости от находящегося выше конца тракта в морской воде размещен преобразователь энергии волн, закрепленный снаружи к боковой поверхности емкости за счет крепежного приспособления. Нахождение же емкости у поверхности водоема обеспечивается поплавками. Технический результат изобретения заключается в обеспечении возможности получения пресной воды из атмосферного воздуха без использования внешнего источника энергии и устранении за счет этого экологического загрязнения окружающей среды. 1 ил.

Изобретение относится к установкам для получения пресной воды из атмосферного воздуха с использованием возобновляемых источников энергии. Формируют поток атмосферного воздуха и охлаждают сформированный поток воздуха с помощью вихревого эффекта. Генерируют набегающий со скоростью от 2 до 20 мс воздушный поток, проходящий через воздухозаборник «генераторов вихря». Формируют охлажденный до точки росы ламинаризированный закрученный поток со скоростью, превышающей начальную скорость ветра в 5-7 раз, и тем самым нагнетают единый закрученный поток воздушной среды в водосборник, заполненный конденсатором росы, в котором экстрагируют пресную воду. Создают вытяжную тягу вытяжным «генератором вихря» и отводят из водосборника осушенный воздух. Установка содержит водосборник с конденсатором росы и входные и вытяжной «генераторы вихря». Входные «генераторы вихря» состоят из n+1 модульно расположенных устройств для генерации воздушного потока, набегающего со скоростью от 2 до 20 мс. Каждый «генератор вихря» выполнен в виде по меньшей мере двух коаксиально установленных в устройстве полых элементов, размещенных один в другом. Нижний и верхний полые элементы в форме усеченных конусообразных гиперболоидов вращения. Внутренние радиусы каждого полого элемента относятся как rнижн0,4375⋅rверх, где rнижн - радиус нижнего элемента, rверх - радиус верхнего элемента. Наружные радиусы элементов, формирующие воздухозаборник, относятся как Rвз5⋅rверх, где Rвз - наружный радиус полого элемента, rверх - радиус верхнего элемента. В полости каждого полого элемента размещены вертикальные лопасти-перегородки, изогнутые по спирали Архимеда, для формирования охлажденного ламинаризированного закрученного потока до точки росы в спиральных вихреобразующих каналах. Каналы имеют спиральную форму и сужаются по мере приближения к цилиндрическому каналу и образования единого охлажденного закрученного потока в цилиндрическом канале. Входные «генераторы вихря» соединены воздуховодами с водосборником и нагнетают охлажденный до точки росы воздух в водосборник, заполненный конденсатором росы. Вытяжной «генератор вихря» отводит через соединенный с водосборником воздуховод осушенный от влаги воздух в окружающую среду. Водосборник с конденсатором росы размещают под насыпным холмом выше линии грунта высотой, равной глубине прогревания грунта в зависимости от климатических условий конкретной местности. Обеспечиваются повышенная надежность и долговечность установки. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх