Вода из воздуха: технология, преимущества, отзывы о генераторах. Как получить воду из воздуха в экстремальных условиях Чистая вода из воздуха схемы

Имя изобретателя: Ладыгин А.В.
Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Адекватные технологии"
Адрес для переписки: 119435, Москва, Новодевичий пр-д, д.2, кв.70, Ладыгину А.В.
Дата начала действия патента: 1999.08.05

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего атмосферного воздуха и может быть использовано в быту и для потребностей народного хозяйства. Техническим результатом изобретения является получение пресной воды при отсутствии или недоступности ее традиционных источников. Способ заключается в том, что формируют поток воздуха, содержащий пары воды, осуществляют искусственное охлаждение потока воздуха и конденсируют пары воды. Получаемые при этом пресную воду-конденсат подают в емкость для сбора воды, а охлажденный воздух - на конденсатор для обеспечения рабочего режима холодильного устройства. Сформированный поток воздуха пропускают через фильтр воздухозаборника в условиях окружающей среды с относительной влажностью от 70 до 100% и температурой от +15 до +50 o С, а затем через электростатическое поле. Получаемый охлажденный воздух через соединительную юбку подают на радиатор конденсатора, при этом объем проходящего через радиатор воздуха из условия 20 г влаги на 1 м 3 воздуха и среднесуточной производительности установки до 250 л/сутки лежит в пределах 12-13 тыс. м 3 в сутки.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из влаги окружающего атмосферного воздуха и может быть использовано в быту для удовлетворения потребностей населения в очищенной питьевой воде, а также для потребностей народного хозяйства при ее промышленном использовании.

В настоящее время весьма актуальной является задача получения пресной воды при отсутствии или недоступности традиционных источников.

Одним из возможных методов решения проблемы является конденсация воды, содержащейся в атмосферном воздухе.

Так, известен способ и аппарат для удаления воды из воздуха, в котором воду удаляют из воздуха путем повторения четырехстадийного цикла. На первой стадии охлаждают конденсатор аккумуляции тепла холодным воздухом, поступаемым извне, и увлажняют реагент, увеличивающий гигроскопичность. На второй стадии удаляют воду из указанного реагента струей воздуха, нагретого солнечным излучением, и подводят его к конденсатору аккумуляции тепла. На третьей стадии охлаждают дополнительный конденсатор аккумуляции тепла воздухом, поступающим извне, и увлажняют реагент, увеличивающий гигроскопичность. На четвертой стадии удаляют воду из указанного реагента воздухом, нагретым солнечной энергией /патент Франции N 2464337, кл. E 03 B 3/28, 1981/.

Не умаляя достоинства данного способа и устройства для его осуществления, тем не менее необходимо отметить его более сложное исполнение.

Известен способ и устройство для извлечения воды из атмосферного воздуха, одним их которых является воздушно-водяной генератор по патенту США N 5203989 по кл. E 03 B 3/28, 1987.

Согласно данному патенту формируют поток воздуха, содержащего водяные пары, охлаждают его до температуры ниже точки росы, конденсируют водные пары в воду, а обезвоженный воздух выбрасывают в атмосферу.

Известное устройство содержит корпус, в котором установлена холодильная машина и средство транспортирования потока воздуха. Нижняя часть корпуса сообщена со сборником конденсата.

При прокачивании потока атмосферного воздуха, содержащего пары воды, происходит их конденсация на охлаждающем элементе холодильной машины и одновременное охлаждение потока воздуха, который выбрасывается в атмосферу.

Известный способ и устройство характеризуются низкой экономичностью использования холодопроизводительности холодильной машины, так как только незначительная ее часть используется для конденсации паров воды, особенно при малой влажности воздуха. При этом большая часть холодопроизводительности расходуется на охлаждение обезвоженного воздуха, выбрасываемого в атмосферу.

Известен способ извлечения воды из воздуха /WO, 93/04764, кл. E 03 B 3/28, 1993/, заключающийся в том, что формируют поток воздуха, содержащего пары воды, осуществляют искусственное охлаждение потока воздуха на одном участке второго потока, организуют теплопередачу между частями потока воздуха, находящимися по обе стороны от участка искусственного охлаждения, конденсируют пары воды в той части потока воздуха, температура которой ниже точки росы, и выбрасывают обезвоженный воздух в атмосферу.

В известном способе осуществляется однократное предварительное охлаждение входящего потока воздуха выходящим, что позволяет улучшить эффективность использования холодопроизводительности холодильной машины.

Одновременно сложная траектория движения потока воздуха создает большое газодинамическое сопротивление.

Известна установка для получения пресной воды из влажного воздуха, в работе которой используется солнечная энергия /DE 3313711, кл. E 03 B 3/28, 1984/.

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.

Недостатками данной установки являются большие энергозатраты и низкая производительность.

Известна установка, в которой осуществляется аккумуляция холода для его использования в ночное время /EР 0430838, кл. E 03 B 3/28, 1991/.

В светлое время суток электроэнергия 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 и отсутствие автономности при работе установки.

Известно устройство для получения пресной воды, содержащее теплообменную поверхность, на которой конденсируется влага из наружного атмосферного воздуха и выпавший конденсат собирается в сосуде для сбора конденсата. Устройство содержит генератор энергии ветра для приведения в действие циркуляционной установки, отводящей тепло. Теплообменная поверхность и генератор энергии ветра расположены на плавучей опорной конструкции. Циркуляционная установка, отводящая тепло, имеет теплообменник, расположенный на определенном расстоянии ниже поверхности воды для использования холода глубинных слоев воды /заявка ФРГ N 3319975, кл. E 03 B 3/28, 1984/.

Недостатком этого устройства является наличие генератора энергии ветра, что приводит к сложности конструкции и снижает надежность действия, затрудняет обслуживание. Применение замкнутой системы циркуляции охлаждающей воды и расположение теплообменника в пределах глубины погружения плавучей опорной конструкции не позволяет обеспечить охлаждение циркулирующей воды до низких температур, что снижает эффективность действия устройства в целом и не позволяет обеспечить высокую его производительность.

Известно устройство для конденсирования росы, содержащее опору, на которой расположена конденсирующая поверхность. Поверхность электрически излирована от грунта, что обеспечивает создание на поверхности электростатического заряда. При определенных климатических условиях на поверхности конденсируется находящаяся в воздухе влага. Имеются сборник, в который с поверхности стекает конденсат, а также устройство для перекачивания конденсата в резервуар. В одной из конструкций конденсирующая поверхность выполнена в виде вертикального металлического листа, а сборником является канал вдоль кромки листа. Лист может поворачиваться вокруг опоры для установки по ветру. В другой конструкции конденсирующая поверхность выполнена в виде перевернутого конуса, разделенного на треугольные сегменты. Площадь поверхности может быть увеличена ребрами. Резервуар, который можно устанавливать под землей, может иметь пластмассовый мешок из проницаемого материала. Мешок надевают на нижний конец трубы подачи конденсата из сборника /GB 1603661, кл. E 03 B 3/28, 1981/.

Однако данное устройство недостаточно эффективно в эксплуатации ввиду большой его металлоемкости.

Наиболее близким техническим решением к заявленному по совокупности признаков является способ получения воды из воздуха, 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 /RU 2081256, кл. E 03 B 3/28, 1997/.

Не умаляя достоинства ближайшего способа и устройства для его осуществления, заявленный способ все же является наиболее промышленно применимым, поскольку обладает рядом преимуществ по сравнению с известными традиционными способами и установками для их осуществления для получения воды из воздуха, а именно:

Дает воду высокого (дождевого) качества, которая может долго храниться;

Обеспечивает экологическую чистоту эксплуатации;

Установка для осуществления способа транспортабельна, проста и долговечна в работе, имеет вес 60 кг, небольшие габариты и стоимость.

Задачей изобретения является получение пресной воды при отсутствии или недоступности традиционных источников конденсации воды, содержащейся в атмосферном воздухе.

Задача решается за счет того, что в способе получения воды из воздуха, заключающемся в том, что формируют поток воздуха, содержащего пары воды, осуществляют искусственное охлаждение потока воздуха, конденсируют пары воды и подают получаемые при этом пресную воду-конденсат - в емкость для сбора воды, а охлажденный воздух - на конденсатор для обеспечения рабочего режима холодильного устройства, сформированный поток воздуха пропускают через фильтр воздухозаборника в условиях окружающей среды с относительной влажностью от 70 до 100% и температурой от +15 до +50 o C, а затем через электростатическое поле получаемый охлажденный воздух через соединительную юбку подают на радиатор конденсатора, при этом объем проходящего через радиатор воздуха из условия 20 г влаги на 1 м 3 воздуха и среднесуточной производительности установки до 250 л/сутки лежит в пределах 12-13 тыс. м 3 в сутки.

Способ реализуется следующим образом: принудительно, например, вентилятором, формируют поток атмосферного воздуха, содержащего пары воды, который, пройдя через фильтр воздухозаборника и электростатическое поле с напряженностью электрического поля E=1,5 B, поступает в конденсатор, где охлаждается ниже точки росы. Полученная при этом пресная вода-конденсат стекает по поддону в емкость для сбора воды. Охлажденный воздух через соединительную юбку подается на радиатор конденсатора для обеспечения рабочего режима холодильного устройства.

Нормальная работа способа получения воды из воздуха происходит при следующих основных условиях окружающей среды:

Относительная влажность от 70 до 100%;

Температура от +15 до +50 o C.

Более эффективно получение воды из воздуха происходит в среде с повышенной абсолютной влажностью воздуха и значительным суточным перепадом температуры.

Предельными (нерабочими) условиями способа добычи воды из воздуха и установки для осуществления способа, при которых должна быть прекращена его эксплуатация, являются:

Понижение температуры окружающего воздуха ниже +15 o C;

Повышение температуры окружающего воздуха выше +50 o C;

Понижение влажности окружающего воздуха ниже 70% при +20 o C;

Повышение запыленности окружающего воздуха свыше 0,5 г/м 3 ;

Отклонение корпуса конденсатора от вертикали на угол свыше 5 o .

Если способ добычи воды происходит непосредственно у моря, в хвойном лесу или на цветочном лугу, то получаемая вода будет обладать целебными свойствами.

Минерализация получаемой воды достигается двумя путями. Простая минерализация - путем помещения куска известняка в поддон или емкость для сбора воды, с заменой известняка раз в пять лет. Сложная минерализация (для создания программируемого минерального состава) - путем ввода в конструкцию микропроцессора и емкостей с солями.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения воды из воздуха, заключающийся в том, что формируют поток воздуха, содержащего пары воды, осуществляют искусственное охлаждение потока воздуха, конденсируют пары воды и подают получаемые при этом пресную воду-конденсат - в емкость для сбора воды, а охлажденный воздух - на конденсатор для обеспечения рабочего режима холодильного устройства, отличающийся тем, что сформированный поток воздуха пропускают через фильтр воздухозаборника в условиях окружающей среды с относительной влажностью от 70 до 100% и температурой от +15 до +50 o C, а затем через электростатическое поле, получаемый охлажденный воздух через соединительную юбку подают на радиатор конденсатора, при этом объем проходящего через радиатор воздуха из условия 20 г влаги на 1 м 3 воздуха и среднесуточной производительности установки до 250 л/сутки лежит в пределах 12 - 13 тыс.м 3 в сутки.

Нельзя выжать сок из камня, а вот добыть воду из пустынного неба вполне возможно, и все благодаря новому устройству, которое использует солнечный свет для всасывания водного пара из воздуха даже при низкой влажности. Устройство может производить до 3 литров воды в день и, по словам исследователей, в будущем технология станет еще эффективнее. Это значит, что в домах жителей засушливых районов в скором времени может появиться источник чистой воды на солнечной батарее, что поможет существенно повысить уровень жизни населения.

В атмосфере находится порядка 13 триллионов литров воды, что эквивалентно 10% от запаса всей пресной воды в озерах и реках нашей планеты. На протяжении многих лет исследователи разрабатывали технологии конденсации воды их воздуха, но большинство из них требует несоразмерно больших затрат электроэнергии, так что в странах с развивающейся экономикой они вряд ли окажутся востребованы большинством.

Чтобы найти универсальное решение, исследователи под руководством Омара Яги, химика из Калифорнийского университета в Беркли, обратились к семейству кристаллических порошков, называемых металлическими органическими каркасами или MOF. Яги разработал первые MOF-кристаллы, образующие объемные сети, около 20 лет назад. Основой для структуры этих сетей выступают атомы металлов, а липкие полимерные частицы соединяют ячейки вместе. Экспериментируя с органикой и неоганикой, химики могут создавать различные типы MOF и контролировать то, какие газы вступают с ними в реакцию и насколько прочно они удерживают те или иные вещества.

За последние два десятилетия химики синтезировали более 20 000 MOF, каждый из которых обладает уникальными свойствами захвата молекул. Например, Яги и другие недавно разработали MOF, который поглощает, а затем высвобождает метан, делая их своего рода бензобаками большой емкости для транспортных средств, работающих на природном газе.

В 2014 году Яги и его коллеги синтезировали MOF-860 на основе циркония, который превосходно поглощал воду даже в условиях низкой влажности. Это привело его к Эвелин Ванг, инженеру-механику Массачусетского технологического института в Кембридже, с которой он ранее работал над проектом использования MOF для кондиционирования воздуха в автомобиле.

Система, разработанная Ван и ее учениками, состоит из килограмма пылевидных кристаллов MOF, спрессованных в тонкий лист пористой меди. Этот лист помещается между светопоглотителем и пластиной конденсатора внутри камеры. Ночью камеру открывают, позволяя окружающему воздуху диффундировать через пористый MOF, в процессе чего молекулы воды, чтобы прилипать к ее внутренним поверхностям, собираются в группы по восемь штук и образуют крошечные кубические капельки. Утром камера закрывается, и солнечный свет проникает через окно сверху устройства, нагревая MOF и освобождая воду, что превращает капли в пар и транспортирует его к более холодному конденсатору. Разность температур, а также высокая влажность внутри камеры заставляют пар конденсироваться в виде жидкой воды, которая капает в коллектор. Установка работает настолько хорошо, что при непрерывном запуске она вытягивает 2,8 литра воды из воздуха в день, сообщает сегодня команда Berkeley и MIT.

Стоит отметить, что установке еще есть куда расти. Во‑первых, цирконий стоит 150 долларов за килограмм, что делает устройства для сбора воды слишком дорогими, чтобы его можно было массово производить и продавать за скромную сумму. Яги говорит, что его группа уже успешно спроектировала водосборный MOF, в котором цирконий заменен в 100 раз более дешевым алюминием. Это может сделать будущие водосборщики пригодными не только для утоления жажды людей в засушливых районах, но, возможно, даже для снабжения водой фермеров в пустыне.

Нехватка воды становится одним из главных факторов, сдерживающих развитие цивилизации во многих регионах Земли. В ближайшие 25-30 лет мировые запасы пресной воды сократятся в два раза.

За последние сорок лет количество чистой пресной воды из расчета на каждого человека уменьшилось практически на 60%. Как результат, сегодня около двух миллиардов людей в более чем 80 странах страдают от недостатка питьевой воды.

А уже к 2025 году ситуация более усугубится, по прогнозам недостаток питьевой воды ощутят на себе более трех миллиардов человек.

Только 3% пресной воды Земли находятся в реках, озёрах и почве, из них для человека легкодоступен только 1%. Несмотря на то, что цифра невелика этого было бы вполне достаточно для полного удовлетворения человеческих потребностей в случае если бы вся пресная вода (именно этот 1%) была распределена равномерно по местам проживания человека.

Атмосферный воздух является гигантским резервуаром влаги, и даже в засушливых районах содержит, как правило, более 6-10 г воды на 1 м3. А в 1 км3 приземного слоя атмосферы в жарких, засушливых и пустынных областях Земли содержится до 20 000 тонн водяных паров. Количество воды, находящейся в каждый данный момент в атмосфере Земли, равно 14 тыс. км3, в то время как во всех речных руслах всего 1,2 тыс. км3. Однако погодно-климатические условия в этих зонах не позволяют водяным парам достигнуть состояния насыщения и выпасть в виде осадков.

Ежегодно с поверхности суши и океана испаряется около 577 тысяч кубокилометров воды которые потом выпадают в виде осадков. В этом объеме речной годовой сток составляет лишь 7% от общего количества осадков. Сравнивая общее количество испаряющейся влаги и количество воды в атмосфере можно сделать вывод: в течение года вода в атмосфере обновляется 45 раз.

Взгляд в прошлое

В истории человечества есть примеры добывания атмосферной влаги из воздуха, один из них – колодцы, построенные вдоль Великого шёлкового пути, величайшего в истории человечества инженерно-транспортного сооружения. Они были вдоль всего пустынного пути на расстоянии в 12-15 км друг от друга. В каждом из них количество воды было достаточно для того, чтобы напоить караван в 150 - 200 верблюдов.

В таком колодце чистая вода получалась из атмосферного воздуха. Разумеется, процентное содержание водяных паров в пустынном воздухе крайне незначительно (меньше 0,01% удельного объёма). Но, благодаря конструкции колодца через его объём «прокачивался» пустынный воздух тысячами кубометров в сутки и у каждого такого кубометра отнималась практически вся масса воды, содержащаяся в нём.

Сам колодец был наполовину своей высоты вкопан в грунт. Путешественники спускались за водой по лестницам, на отмостки и черпали воду. В центре возвышалась аккуратно выложенная высоким конусом груда камней углубления для скопившейся воды. Арабы свидетельствуют, что скопившаяся вода, и воздух на уровне отмостков, были на удивление холодными, хотя снаружи колодца стояла убийственная жара. Нижняя тыльная часть камней в груде была влажной, а на ощупь камни были холодными.

Стоит только обратить внимание на тот факт, что керамическая облицовка и в те времена была недешёвым материалом, но строители колодцев не считались с затратами и делали такие покрытия над каждым колодцем. А ведь это делалось неспроста, материалу из глины можно придать любую необходимую форму, затем отжечь и получить готовую деталь, способную работать в самых тяжёлых климатических условиях,долгие годы.

В конусном или шатровом своде колодца были выполнены радиальные каналы, прикрытые керамической облицовкой, или сама керамическая облицовка представляла собой набор деталей с уже готовыми сечениями радиальных каналов. Нагреваясь под лучами солнца, облицовка передавала часть тепловой энергии воздуху в канале. Возникало конвективное течение нагретого воздуха по каналу. В центральную часть свода вбрасывались струи нагретого воздуха. Но, как и почему появлялось вихревое движение внутри здания колодца?

Самое первое предположение – ось каналов не совпадала с радиальным направлением. Имелся небольшой угол между осью канала и радиусом свода, то есть, струи были тангенциальными (Рис. 2). Строители использовали очень малые углы тангенциальности. Вероятно, поэтому технологический секрет инженеров древности остаётся неразгаданным и по сей день.

Использование струй малой тангенциальности с доведением их числа до бесконечности открывает новые возможности в вихревых технологиях. Только не надо при этом воображать себя первопроходцами. Инженеры в древности довели эту технологию до совершенства. Высота здания колодца, включая его вкопанную часть, составляла 6 - 8 метров при диаметре здания в основании не более 6 метров, но в колодце возникало и устойчиво работало вихревое движение воздуха.

Охлаждающий эффект вихря использовался с очень высоким КПД. Конусная груда камней действительно исполняла роль конденсатора. Ниспадающий «холодный» осевой поток вихря отнимал тепло камней, охлаждал их. Водяной пар, содержащийся в ничтожных количествах в каждом удельном объёме воздуха, конденсировался на поверхностях камней. Таким образом, в углублении колодца шёл постоянный процесс накопления воды.

«Горячий» периферийный поток вихря выбрасывался наружу через входные проёмы лестничных спусков в колодец (Рис. 3). Только этим можно объяснить наличие сразу нескольких спусков внутрь колодца. Благодаря большой инерционности вращения вихревого образования, колодец работал круглосуточно. При этом каких-либо других видов энергии, кроме солнечной, использовано быть не может. Вода добывалась и днём, и ночью. Вполне возможно, что ночью колодец работал даже интенсивнее, чем днём, поскольку температура воздуха пустыни после захода солнца падает на 30…40єС, что сказывается на его плотности и влажности.

Современный метод

В результате проведённых экспериментов омским изобретателем было найдено комплексное технологическое решение. Изобретенная им установка по извлечению влаги из атмосферного воздуха, помимо основной своей задачи, позволяет удалить из воздуха частицы пыли, даже самой мельчайшей фракции.

Метод позволяет сконденсировать всю газообразную влагу, присутствующую в воздушном потоке, достигая температуры конденсации и каплеобразования, исключительно газодинамическим способом без применения хладагента.

Технологическое решение состоит из двух ступеней. При прохождении воздуха через первую ступень создается интенсивно-закрученное течение с целью разделения частиц пыли и воздуха с последующим осаждением пыли в бункере. Во второй ступени чтобы с достаточной эффективностью сконденсировать влагу воздух необходимо охладить.

Итак, весь объём поступающего воздуха в градиентном сепараторе интенсивно закручивается, и в конфузорной части градиентного сепаратора происходит его расслоение и разделение на основные две составляющие зоны – центральную и периферийную.

Так как, в поперечном сечении закрученного потока разряжение формирующееся центрального вихря намного превышает разряжение периферийного торроидального вихря, то газообразная влага попросту втягивается и концентрируются в центральной зоне канала в виде «шнура». В центре закрученного потока вследствие понижения температуры начинает происходить частичная конденсация водяных паров, мельчайших частицы пыли соприкасаются друг с другом, это в результате приводит к интенсивной коагуляции частиц пыли.

На основании вполне изученных инерционных сил, сам воздух прижимается по периферии и абсолютно без какого-либо избыточного давления как бы «переуплотняется», правильнее даже применить такой термин как «псевдо-уплотнение» и через отборный периферийно-радиальный патрубок посредством дымососа направляется обратно в атмосферу.

При работе градиентного сепаратора, над его заборным соплом формируется искусственный смерч, имеющий размеры как у естественно образовавшегося, но с гораздо более высокой интенсивностью вращения.

Далее насыщенную влаго-воздушную смесь отсасывают через пылеотборный патрубок по оси канала и направляют на вторую ступень сепарации, где она пропускается через второй градиентный сепаратор и происходит конденсация водяных паров в водоприёмном бункере.

В результате в бункере под первым сепаратором оседает мельчайшая пыль, присутствующая в воздухе. А во втором бункере под вторым сепаратором, конденсируется практически вся влага, содержащаяся в закрученном воздухе.

Общий вид Установки:
1. Градиентный сепаратор 1-й ступени;
2. Улитка периферийного отбора Градиентного сепаратора 1-й ступени;
3. Градиентный сепаратор 2-й ступени;
4. Улитка периферийного отбора Градиентного сепаратора 2-й ступени;
5. Основной дымосос;
6. Дымосос периферийного отбора 1-й ступени;
7. Дымосос периферийного отбора 2-й ступени;
8. Пылеосадительный бункер №1.
9. Водопринимаемый бункер №2.

Минимальная производительность установки, при которой можно получить ощутимый эффект влагообразования – 150 000 нм³/час. Количество воды, которое можно получить с этой установки составляет 1,357 тонны в час или 32,58 тонн в сутки.

» статьёй про то, как получить воду из воздуха . Где попробуем рассмотреть этот вопрос настолько подробно, насколько это возможно.

Как получить воду из воздуха? На самом деле всё очень просто. На эту мысль меня натолкнул видео-ролик от канала Интер, где рассказывалось про некоего изобретателя из США по имени Терри Леблю, который бесплатно раздаёт воду из воздуха для всех желающих. А злобные и неизвестные конкуренты делают набеги на дом этого изобретателя и подавляют его. Собственно, вот сам ролик:

Естественно, первая мысль у здравого человека при просмотре этого ролика: «Что же это такое супер-пупер нашёл этот изобретатель, что его подавляют неизвестные враги?» А вторая мысль: «Надо бы посмотреть про получение воды из воздуха в интернете».

И что оказывается? Оказывается, что этот изобретатель изобрёл велосипед — то есть, прибор, который уже много лет известен, но не очень распространён по ряду причин, о которых мы расскажем далее. Причём не так далеко — в Крыму — есть остатки попросту гигантских генераторов воды именно этим способом, построенных тысячи лет назад. Подробнее про это — в статье «Назначение загадочных пещерных комплексов в «пещерных городах» Крыма «. Но у нас цель — не древность, а свременность, поэтому продолжим работу.

Так, по слухам, получение воды из воздуха путем его конденсации на холодной поверхности известно с глубокой древности. Город Феодосия еще в средние века снабжался водой, которую собирали специально организованными сооружениями, заполненными щебнем, на поверхности которого в засушливые летние месяцы конденсировалось такое количество воды, которое обеспечивало 80 тысяч жителей

Кстати, между прочим, практически каждый из вас знаком с таким прибором, получающим воду. Этот прибор называется «кондиционер». Принцип работы генераторов атмосферной воды — приборов по получению воды из воздуха — аналогичен работе кондиционера.

То есть, последовательность получения воды из воздуха такова:

Влажный воздух проходит через прибор.
Охлаждается.
Влага конденсируется на охлаждающих поверхностях.
И стекает в специальную ёмкость.
Ну а затем очищается от пыли и бактерий — и вуаля, её можно пить!

По составу вода, которая получается из воздуха, сродни дождевой — а, значит, и росе, туману, дистилированной, обратноосмотической и талой воде. То есть, вода из воздуха относится к классу «слабоминерализованные воды «. В отличие от или воды обычной, слабоминерализованные воды содержат до 50 миллиграмм разнообразных солей в литре (кубическом дециметре).

Ранее мы упоминали, что генераторы атмосферной воды менее распространены, чем обычные фильтры, по ряду причин. Разберёмся в этом подробнее. Факторы, которые влияют на производительность генераторов атмосферной воды и их энернозатратность:

количество воды
температура воздуха
пропущенный обЪём воздуха в единицу времени.

Соответственно, чем более влажный воздух, тем меньше нужно энергии на его охлаждение для конденсации влаги. И тем более экономически выгодно получение воды из воздуха. Соответственно, чем более нагрет воздух, тем больше нужно энергии, чтобы его охладить. И чем больше воздуха охлаждается в единицу времени, тем больше будет получено воды.

В условиях жаркого и сухого воздуха, то есть, в тех местах, где вода действительно необходима, атмосферные генераторы воды будут потреблять наибольшее количество энергии. Но это количество можно уменьшить, если повлиять на перечисленные факторы.

Итак, нужно понимать:

Генератор воды из воздуха = кондиционер

Так, существует направление в разработке атмосферных генераторов воды, которое предполагает использование дополнительной фазы: между первым и вторым шагом получения воды из воздуха появляется ещё один — применение адсорбента или абсорбента , то есть, веществ, которые тем или иным способом поглощают воду из воздуха. Ну а потом вода должна выделиться из поглотившего её материла (для чего материал, например, нагревается) в виде испарений, и уже в более концентрированном виде охлаждается и конденсируется при меньшей температуре.

Воду предполагается поглощать ночью, когда относительная влажность повышена, а извлекать днем путем использования солнечной энергии для нагрева воздуха, подаваемого в слой адсорбента (воздухонагревателем в этом случае является приемник солнечной энергии).

В качестве адсорбента может использоваться широкопористый силикагель, цеолит. В качестве абсорбента — раствор гигроскопичной соли (например, хлорида лития). Возможны комбинации адсорбента и абсорбента, повышающие эффективность поглощения и выдачи воды. Для уменьшения энергозатрат на получение воды предлагают использовать аккумуляторы тепла и/или холода (в основном в виде дешевых, но массивных конструкций из камня или бетона), работающие в противофазе, противоточный теплообменник либо тепловой насос для рекуперации тепла конденсации воды

Естественно, не всегда все эти условия сочетаются оптимально, и адсорбенты в них не применяются, и именно поэтому сейчас более выгодно очищать водопроводную воду с помощью разнообразных , а не получать её из воздуха. Но с ростом дефицита воды вполне возможно, что обычные бытовые фильтры будут постепенно вытесняться генераторами атмосферной воды.

И, кстати, одновременно с ростом дефицита воды прогнозируется и глобальное потепление. Так что актуальными становятся не только генераторы, но и кондиционеры. И, следовательно, вывод — если уж и задумываться о создании генератора атмосферной воды, то лишь в комплекте с кондиционером, что снижает и себестоимость очищенной воды, и себестоимость охлаждения комнаты. Так что если вы — владелец кондиционера, то вы также владеете генератором атмосферной воды и легко можете получать воду из воздуха.

Ну или, если вы — владелец дачного участка, и хотите обеспечить себя водой из воздуха — то можно воспользоваться изобретением со странички http://www.freeseller.ru/dompower/vodosnab/2401-generator-vody-iz-vozdukha.html, где в качестве адсорбента используется газета, а в качестве источника энергии — солнце.

И, напоследок, интересный прибор для получения воды из воздуха — водяной конус:

On7gbKIa5zc

Система очень проста, и чем больше площадь поверхности для конденсации влаги, тем произвоидтельнее установка.

Таким образом, получить воду из воздуха очень просто!

С проблемой получения воды сталкивались многие, кому доводилось попадать в экстремальные условия. Путешественники нередко оказывались в ситуациях, когда поблизости нет ни реки, ни даже самого крошечного родника. Между тем, вода для человеческого организма важнее, чем пища, и если ее не добыть, то попавший в беду путешественник помощи может и не дождаться. Воду можно получить из воздуха. Она имеет свойство конденсироваться, и если построить специальное устройство, то за несколько часов удастся получить количество влаги, достаточное для поддержания жизнедеятельности организма. Предметы, необходимые для строительства конденсирующего устройства, любители экстрима обычно берут с собой в поход.

Вам понадобится:

лопата;
кусок полиэтилена или другого пластика;
трубка от капельницы;
несколько камней.

Инструкция

1. Для конденсации воды необходимо использовать солнечное тепло. Если положить на землю кусок полиэтилена, воздух под ним начнет прогреваться. Какое-то количество влаги в воздухе всегда есть, даже если давно не было дождя. Надо только эту воду забрать. Воздух, оказавшийся между землей и полиэтиленом, будет греться до тех пор, пока не насытится влагой так, что не сможет больше ее удерживать. Полиэтилен в любом случае будет холоднее находящегося под ним воздуха, а соответственно, капельки начнут оседать на полиэтилен. Если их станет много, они станут срываться и могут даже потечь небольшими ручейками. Поэтому надо построить для них ловушку.

2. Выройте яму диаметром примерно 1 м и глубиной около 0,5 м. На дно ямы поставьте ведро. Это и будет «ловушка» для воды. В ведро вставьте трубку от капельницы и выведите ее наверх. Трубка может быть и резиновой. Главное, чтобы она была достаточно длинной, не меньше расстояния между краем ямы и ведром. Если вы вставляете трубку сразу, то ее нужно чем-нибудь закрепить — например, положить на краю ямы камень и привязать к нему трубку. Но ее можно вставить и потом, когда все будет готово.

3. Расстелите над ямой кусок полиэтилена. Он должен не только полностью закрывать яму, но и основательно провисать, поэтому кусок нужен длиной 1,5-2 м. Короткие края его прижмите камнями. На середину полиэтилена тоже положите камень. Груз должен оказаться прямо над ведром.

Обратите внимание!

Вода сконденсируется не сразу. Нужно подождать примерно сутки, прежде чем наберется 0,5 литра. Но ведь можно сделать и несколько таких приспособлений, если есть полиэтилен или другой пластик. При этом ночью вода будет конденсироваться быстрее, чем днем, поскольку полиэтилен очень быстро охлаждается, а почва остывает гораздо медленнее.