Способ получения воды из воздуха

Авторы патента:

E03B3/28 - из влажного воздуха (конденсация паров вообще B01D 5/00, высушивание воздуха для кондиционирования F24F 3/14)

C02F1/18 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

B01D5/00 - Конденсация паров; извлечение летучих растворителей путем конденсации (B01D 8/00 имеет преимущество; конденсаторы F28B)

Изобретение относится к способам автономного получения чистой пресной воды из воздуха, путем испарения воды и конденсации паровоздушной смеси. Осуществляют формирование потока паровоздушной смеси и осаждение водяных паров в конденсаторах с отбором пресной воды. Для формирования потока паровоздушной смеси внутри теплоизолированных емкостей с положительной плавучестью и светопроницаемой верхней поверхностью размещают под углом к горизонту герметичные прозрачные трубки с зеркальными концентраторами солнечной энергии. В фокусе концентраторов устанавливают водоводы, поглощающие солнечную энергию. Нижний конец водоводов сообщают с внешней водной средой для заполнения их водой. Нагревают воду в водоводах энергией солнца с подачей горячей воды через верхние концы водоводов в емкости за счет разности плотностей горячей воды в водоводах и холодной воды окружающей среды. Горячую воду подают в емкости на наклонную ребристую светопоглощающую поверхность, нагреваемую солнцем, для медленного стока и лучшего ее испарения. Наклонную ребристую поверхность выстилают полимерной пленкой, на которой осаждается соль при испарении воды. Образующийся слой соли в емкостях периодически удаляют вместе с пленкой, пленку заменяют. Для отвода паровоздушной смеси в конденсаторы используют нагнетатели с приводом от возобновляемой энергии солнца или ветра. Осушенный в конденсаторах воздух нагревают в теплообменниках теплом конденсации влаги и подают обратно в емкости для повторного формирования паровоздушного потока. Обеспечивается повышение производительности способа по чистой пресной воде за счет принудительного насыщения воздуха влагой при повышенной температуре. 1 ил.

Изобретение относится к способам автономного получения чистой пресной воды, путем испарения воды и конденсации паровоздушной смеси. Изобретение может быть использовано для питьевого водоснабжения, а также для бытовых и хозяйственных нужд.

Известен способ извлечения воды из паровоздушной смеси, заключающийся в том, что формируют поток воздуха, содержащего пары воды, осуществляют искусственное охлаждение потока воздуха, конденсируют пары воды и получаемую при этом пресную воду-конденсат подают в емкость для сбора воды (патент РФ №2081256, МПК Е03В 3/28, опубл. 10.06.1997). Недостатком способа является необходимость использования внешней подводимой энергии для формирования потока паровоздушной смеси, направляемой в конденсатор для осаждения влаги, которая не является возобновляемой.

Наиболее близким техническим решением к заявленному способу по совокупности признаков является способ получения пресной воды, заключающийся в том, что формируют поток воздуха, содержащего водяные пары, охлаждают его до температуры ниже точки росы, конденсируют водяные пары в воду, а обезвоженный воздух выбрасывают в атмосферу (патент США №5203989, МПК Е03В 3/28, опубл. 20.04.1987). При прокачке потока атмосферного воздуха, содержащего пары воды, происходит их конденсация на охлаждающем элементе холодильной машины и одновременное охлаждение потока воздуха, который выбрасывается в атмосферу. Для прокачки потока атмосферного воздуха необходим нагнетатель, требующий затрат внешней невозобновляемой энергии. Известный способ, предполагающий также использование внешней подводимой энергии для работы холодильной машины, характеризуются низкой экономичностью использования холодопроизводительности машины, так как только незначительная часть потребляемой холодильной машиной энергии используется для конденсации паров воды. При этом большая часть холодопроизводительности расходуется на охлаждение обезвоженного воздуха, выбрасываемого в атмосферу.

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является создание несложного способа получения чистой, пресной воды с использованием возобновляемой энергии солнца и ветра, позволяющего с низкой себестоимостью получать пресную воду из морской воды, а также чистую воду из загрязненных пресных водоемов.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение производительности способа по чистой, пресной воде за счет принудительного насыщения воздуха влагой при повышенной температуре, путем предварительного подогрева воды и ее испарения, с использованием лучистой энергии солнца и рекуперации тепла конденсации влаги.

Согласно изобретению техническая задача решается, а технический результат достигается следующим образом. Способ получения воды из воздуха, включающий формирование потока паровоздушной смеси и осаждение водяных паров в конденсаторах с отбором пресной воды. Для формирования потока паровоздушной смеси внутри теплоизолированных емкостей с положительной плавучестью и светопроницаемой верхней поверхностью, под углом к горизонту, размещают герметичные, вакуумные, прозрачные трубки с зеркальными концентраторами солнечной энергии внутри них. В фокусе зеркальных концентраторов устанавливают водоводы, поглощающие солнечную энергию. Нижний конец водоводов сообщают с внешней водной средой для заполнения водоводов водой. Нагревают воду в водоводах энергией солнца и конвекцией подают горячую воду через верхние концы водоводов в емкости за счет разности плотностей горячей воды в трубопроводах и холодной воды внешней среды с последующим испарением в емкостях. Горячую воду подают в емкости на наклонную ребристую светопоглощающую поверхность, нагреваемую солнцем, для медленного стока и лучшего ее испарения. Наклонную ребристую поверхность выстилают полимерной пленкой, на которой осаждается соль при испарении морской воды. Паровоздушную смесь принудительно отводят из емкостей в конденсаторы, используя нагнетатели с приводом от возобновляемой энергии солнца или ветра. Осушенный в конденсаторах воздух нагревают теплом конденсации влаги и подают обратно в теплоизолированные емкости для повторного насыщения влагой. Образующийся слой соли в емкостях периодически удаляют вместе с полимерной пленкой.

Изобретение поясняется чертежом фиг. - схема получения воды из воздуха, где обозначены следующие позиции, включающие:

1 - теплоизолированная емкость с положительной плавучестью; 2 - светопроницаемая поверхность плавучей емкости; 3 - конденсатор влаги; 4 - отбор пресной воды; 5 - герметичные, вакуумные, прозрачные трубки; 6 - зеркальные концентраторы солнечной энергии; 7 - водоводы, поглощающие солнечную энергию; 8 - ребристая светопоглощающая поверхность; 9 - нагнетатель паровоздушной смеси; 10 - привод нагнетателя энергией солнца или ветра; 11 - теплообменник для рекуперации тепла конденсации влаги; 12 - воздуховод осушенного воздуха;.

Способ получения воды из воздуха реализуется следующим образом. Испарение воды для формирования паровоздушного потока осуществляют энергией солнца в теплоизолированных емкостях (1) с положительной плавучестью и светопроницаемой верхней поверхностью (2) с осаждением водяных паров в конденсаторах (3) и отбором чистой, пресной воды (4). Внутри емкостей (1), под углом к горизонту, размещают герметичные, вакуумные, прозрачные трубки (5) с зеркальными концентраторами солнечной энергии (6). Внутри трубок (5) в фокусе зеркальных концентраторов (6) устанавливают водоводы (7), поглощающие солнечную энергию. Нижний конец водоводов (7) сообщают с внешней водной средой для заполнения водоводов водой. Нагревают воду в водоводах (7) энергией солнца, подают горячую воду через верхние концы водоводов в емкости (1), за счет разности плотностей горячей воды в водоводах и холодной воды окружающей среды с последующим испарением в емкостях (1). Горячую воду подают в емкости на наклонную ребристую светопоглощающую поверхность (8), нагреваемую солнцем, для медленного стока и лучшего ее испарения. Наклонную ребристую поверхность выстилают полимерной пленкой, на которой осаждается соль при испарении воды. Паровоздушную смесь принудительно отводят из емкостей (1) в конденсаторы (3), используя нагнетатели (9) с приводом (10) от возобновляемой энергии солнца или ветра. Привод (10) может быть электрическим с питанием от солнечных батарей или механическим от энергии ветра. Осушенный в конденсаторах (3) воздух нагревают теплом конденсации влаги в теплообменниках (11) и подают обратно по воздуховоду (12) в теплоизолированные емкости (1) для повторного формирования паровоздушного потока. Образующийся слой соли в емкостях периодически удаляют вместе с полимерной пленкой.

Заявленное техническое решение позволяет преобразовывать даровую энергию солнца и ветра в тепловую энергию, для насыщения воздуха испаряющейся влагой, и механическую для привода нагнетателей принудительного отвода паровоздушной смеси в конденсаторы. Электрический привод нагнетателей от солнечных батарей без аккумуляторов электрической энергии предпочтительнее механического привода от энергии ветра, так как такой привод работает только тогда когда образуется паровоздушная смесь в емкостях и есть необходимость ее откачки в конденсаторы влаги. Благодаря использованию герметичных, вакуумных трубок, способных генерировать тепловую энергию при низких температурах окружающей среды, техническое решение может быть использовано в водоемах не только с жарким, но и с умеренным и даже холодным климатом. Заявленное техническое решение позволяет снизить затраты на получение чистой, пресной воды из воздуха.

Способ получения воды из воздуха, включающий формирование потока паровоздушной смеси и осаждение водяных паров в конденсаторах с отбором пресной воды, отличающийся тем, что для формирования потока паровоздушной смеси внутри теплоизолированных емкостей с положительной плавучестью и светопроницаемой верхней поверхностью размещают под углом к горизонту герметичные прозрачные трубки с зеркальными концентраторами солнечной энергии, в фокусе концентраторов устанавливают водоводы, поглощающие солнечную энергию, нижний конец водоводов сообщают с внешней водной средой для заполнения их водой, нагревают воду в водоводах энергией солнца с подачей горячей воды через верхние концы водоводов в емкости за счет разности плотностей горячей воды в водоводах и холодной воды окружающей среды, горячую воду подают в емкости на наклонную ребристую светопоглощающую поверхность, нагреваемую солнцем, для медленного стока и лучшего ее испарения, наклонную ребристую поверхность выстилают полимерной пленкой, на которой осаждается соль при испарении воды, образующийся слой соли в емкостях периодически удаляют вместе с пленкой, пленку заменяют, для отвода паровоздушной смеси в конденсаторы используют нагнетатели с приводом от возобновляемой энергии солнца или ветра, осушенный в конденсаторах воздух нагревают в теплообменниках теплом конденсации влаги и подают обратно в емкости для повторного формирования паровоздушного потока.

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано для получения воды в засушливых районах для обеспечения населения питьевой водой и водой для бытовых нужд.

Способ опреснения морской воды // 2667766

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды путем испарения морской воды и конденсации паровоздушной смеси и может быть использовано для питьевого водоснабжения, а также для бытовых и хозяйственных нужд.

Способ получения воды из воздуха // 2660273

Способ получения воды из воздуха // 2653875

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего, морского, атмосферного воздуха. Способ включает забор и подачу атмосферного воздуха в генераторы энергии сжатого воздуха (1), охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов (1) в конденсаторах (9) с осаждением и отбором влаги.

Способ получения воды из воздуха // 2652822

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

Устройство для получения пресной воды из атмосферного воздуха // 2651298

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 для получения пресной воды из атмосферного воздуха в районах с высокой интенсивностью приливов и отливов // 2651297

Устройство для получения пресной воды из атмосферного воздуха в районах с высокой интенсивностью приливов и отливов // 2651296

Устройство для получения пресной воды из атмосферного воздуха // 2651294

Способ получения воды из воздуха // 2650564

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.

Способ восстановления хрома(+6) в жидких отходах гальванического производства // 2675016

Изобретение может быть использовано в гальваническом производстве для обезвреживания или утилизации жидких отходов, содержащих шестивалентный хром, а также для обезвреживания и утилизации отходов производства, содержащих моноэтаноламин.

Способ получения микро-мезопористых наноматериалов на основе складчатых нанолистов оксигидроксида алюминия и материал, полученный данным способом // 2674952

Изобретение относится к получению наноразмерных материалов, пригодных для сорбции биологических сред и биомолекул и может быть использовано в медицине и фармакологии.

Способ регенерации скорого фильтра с мелкозернистой кварцевой загрузкой раствором природного пав // 2674911

Изобретение относится к способу регенерации скорого фильтра с мелкозернистой кварцевой загрузкой, загрязненного органическими соединениями. Способ регенерации заключается в том, что осуществляют верхнюю промывку путем подачи на загрязненную поверхность фильтра моюще-диспергирующего раствора на основе природного ПАВ гуммиарабика, обладающего деэмульгирующими способностями в отношении масло-, жиро- и нефтезагрязнений, и нижнюю промывку снизу вверх промывной водой.

Способ комплексной переработки сточных вод гальванических производств // 2674206

Изобретение может быть использовано на гальванических производствах в процессах хромирования, химического оксидирования, электрохимической полировки, травления и пассивации металлов и сплавов.

Способ очистки воды // 2674133

Изобретение может быть использовано в химической промышленности и водоочистке. Прореагировавший на поверхности содержащий карбонат кальция минеральный материал и/или прореагировавший на поверхности осажденный карбонат кальции покрывают по меньшей мере одним анионным полимером с плотностью общего отрицательного заряда в пределах от 1 мкэкв/г до 15000 мкэкв/г.

Фильтрующий элемент // 2674131

Изобретение относится к фильтрующим элементам, которые предпочтительно используются в подмоечных системах очистки жидкости. Фильтрующий элемент состоит из сердечника со сквозным вертикальным каналом для прохождения очищенной жидкости, выполненного из фильтрующего углеродного материала, упрочняющего слоя, выполненного из нетканого фильтрующего материала, нижнего и верхнего фланцев, установленных на торцевых сторонах фильтрующего элемента.

Устройство очистки осадка сточной жидкости // 2673841

Изобретение относится к устройствам очистки жидкости. Устройство очистки осадка сточной жидкости содержит турбины, разделяющие жидкость и пар, которые скреплены валом с турбинами конденсата и пара, улитки которых последовательно скреплены между собой, с компрессором и паровой полостью конденсатора, соединенного с турбинами конденсата и пара, полость охлаждения которого соединена с улитками турбин и соплами Лаваля, отстойником осадка через насос и соплом Лаваля через подогреватель.

Способ ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов // 2673736

Изобретение относится к области биохимии. Предложен способ ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов в водной среде.

Мембраны из полианилина, полученные по способу инверсии фаз, для применения в прямом осмосе // 2673534

Изобретение относится к мембранам из полианилина, полученным по способу инверсии фаз, для применения в прямом осмосе. Мембрана для прямого осмоса, полученная инверсией фаз, где указанная мембрана состоит по существу из пористого материала носителя и слоя полимера; где указанный слой полимера содержит полианилин и толщина слоя полимера составляет от примерно 20 мкм до примерно 120 мкм.

Теплонасосный опреснитель солёной воды // 2673518

Изобретение относится к установкам для опреснения соленой воды, а именно к созданию теплонасосного опреснителя соленой воды, и может быть использовано для локального водоснабжения пресной водой населенных пунктов, жилищных, общественных и промышленных зданий.

Обработка с помощью методики разделения газовой смеси, образованной из потока продукта из реактора для синтеза диметилового эфира // 2669290

Изобретение относится к способу обработки газовой смеси с помощью методики разделения. Способ обработки газовой смеси, которая образуется из потока продукта реактора для синтеза диметилового эфира из синтез-газа и которая содержит диметиловый эфир, диоксид углерода и другой компонент, который является более низкокипящим, чем диоксид углерода, включает охлаждение газовой смеси при первом уровне давления от первого уровня температуры до второго уровня температуры и промывание фракции газовой смеси, которая остается в газообразном состоянии при втором уровне температуры, в поглотительной колонне флегмой, преимущественно содержащей диоксид углерода, при этом флегма частично образована из фракции газовой смеси, которую отделяют в жидком состоянии в процессе охлаждения.