EA019081B1

EA019081B1 - Устройство для производства пресной воды

Info

Publication number: EA019081B1
Application number: EA201300086A
Authority: EA
Inventors: Александр Сергеевич Бадерко
Original assignee: Александр Сергеевич Бадерко
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2013-12-30
Also published as: EA201300086A1

Abstract

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из атмосферного воздуха в засушливых районах для использования в качестве питьевой или для организации полива, в том числе автоматического. Технический результат достигается в устройстве, содержащем емкость для сбора и/или распределения воды, располагаемую в грунте на глубине, где температура грунта поддерживается ниже точки росы в течение суток или какой-либо части суток, и соединяемую с поверхностью с помощью трубы-конденсора для подвода воздуха, внутри которой с зазором размещена труба для отвода воздуха. В трубе-конденсоре происходит конденсация воды из воздуха, приток которого обеспечивает ветряной вентилятор, располагаемый на верхнем конце трубы для отвода воздуха, поступающего непосредственно или через догреватель входящего воздуха, обеспечивающий дополнительный подогрев входящего воздуха.

Description

Изобретение относится к устройствам для получения пресной воды из атмосферного воздуха в засушливых районах для использования в качестве питьевой или для организации полива, в том числе автоматического .

Наиболее близкой к изобретению является установка для производства пресной воды (заявка на изобретение РФ № 98121030, опубликована 10.09.2000), имеющая конденсатную камеру, отличающаяся тем, что установка осаждает водяные пары непосредственно из атмосферного воздуха, при этом поток атмосферного воздуха обеспечивается принудительно или самотеком за счет энергии солнца или ветра в конденсатную камеру, а источником пониженной температуры для конденсатной камеры служат более глубокие слои воды или грунта, для чего конденсатная камера расположена под водой или в грунте на глубине, не имеющей сезонных изменений температуры, при этом конденсатная камера теплоизолирована от забора и сброса воздуха, кроме того, происходит автоматическая ориентация воздухозабора навстречу ветру, для чего воздухозабор выполнен в виде флюгера.

Недостатком изобретения является невозможность обеспечения мобильности при использовании устройства за счет очень жестких требований к месту расположения конденсаторной камеры на глубине, не имеющей сезонных изменений температуры (для воды это глубина свыше 500 м (йЕр://ет^ет.до1о5ейг. пс1/|хтспсшс_1стрсг_уо%20угстспг1ит1). а для грунта 15-20 м (1Шр://\у\у\у.1П8о1аг.га/11Ь_15.рНр)), требования к теплоизоляции конденсаторной камеры от забора и сброса воздуха, а также трудности, связанные с организацией автоматического полива с использованием полученной воды, которую для этих целей нужно поднимать на поверхность с помощью дополнительного насоса.

Техническим результатом, на получение которого направлено изобретение, является создание универсального мобильного устройства для получения пресной воды или организации полива растений, в том числе автоматического, в засушливых районах.

Технический результат достигается в устройстве, содержащем емкость для сбора и/или распределения воды, располагаемую в грунте на глубине, где температура грунта поддерживается ниже точки росы в течение суток или какой-либо части суток, и соединяемую с поверхностью с помощью трубы для отвода воздуха, внутри которой с зазором размещена труба-конденсор, в которой происходит конденсация воды из воздуха, приток которого обеспечивает ветряной вентилятор, располагаемый непосредственно на верхнем конце трубы-конденсора, или через догреватель входящего воздуха, обеспечивающий дополнительный подогрев входящего воздуха.

На фиг. 1 показана схема устройства для получения воды из воздуха с емкостью для сбора и/или распределения воды. Емкость 1 для сбора и/или распределения воды располагается в грунте 2 на глубине, где температура грунта поддерживается ниже точки росы в течение суток или какой-либо части суток, и соединяется с поверхностью почвы с помощью трубы-конденсора 3 для подвода воздуха, внутри которой с зазором размещена труба 4 для отвода воздуха, где в нижней части трубы 3, расположенной ниже уровня температуры, соответствующей точке росы 5, происходит конденсация воды 6 из воздуха 7, приток которого обеспечивает ветряной вентилятор 8, располагаемый на верхнем конце трубы 4 для отвода воздуха. Конденсат 6 собирается в емкости 1 в виде жидкости 9, готовой к употреблению. На верхнем конце трубы-конденсора 3 расположен защитный козырек 11 для исключения попадания в систему пыли и песка.

На фиг. 2 показана схема устройства для получения воды из воздуха с емкостью для сбора воды и с догревателем входящего воздуха. Емкость 1 для сбора и/или распределения воды располагается в грунте 2 на глубине, где температура грунта поддерживается ниже точки росы в течение суток или какой-либо части суток, и соединяется с поверхностью почвы с помощью трубы-конденсора 3 для подвода воздуха, внутри которой с зазором размещена труба 4 для отвода воздуха, в нижней части трубы 3 происходит конденсация воды из воздуха, приток которого обеспечивает ветряной вентилятор 8, располагаемый на верхнем конце трубы 4. Воздух подается через догреватель 10 входящего воздуха, расположенный на трубе-конденсоре 3 и обеспечивающий дополнительный подогрев входящего воздуха. Над входящим отверстием догревателя расположен защитный козырек 11 для исключения попадания в систему пыли и песка.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Пример 1. Получение пресной воды.

В соответствии с хроноизоплетами температуры почвы в зависимости от глубины для конкретной местности или путем прямых измерений определяется уровень заглубления, на котором достигается точка росы. Так, например, при температуре воздуха 30°С и относительной влажности 30% точка росы будет 10°С. Такую температуру можно получить на глубине примерно 5-6 м, что не позволяет оперативно изменять место расположения устройства, например, в походных условиях. Если уровень точки росы располагается ниже 50 см, используют устройство с догревателем воздуха по схеме на фиг. 2. Догреватель воздуха представляет собой известное устройство типа солнечного воздушного коллектора (ΗΐΙρ://ΓΗ.^ίΚίροάία.θΓβ/^ίΚί), который нагревает воздух, находящийся внутри, за счет энергии солнечных лучей. Использование догревателя позволяет повысить температуру воздуха, входящего в трубу-конденсор. При этом происходит смещение точки росы, которая определяется влажностью и температурой воздуха, в

- 1 019081 область более высоких температур. Т.е. конденсация воды из воздуха, температура которого искусственно повышена, произойдет при более высокой температуре, а следовательно, при меньшем заглублении в грунт устройства. В случае если уровень точки росы меньше указанной величины, использование дополнительного догревателя воздуха не требуется и применяется устройство, собранное по схеме фиг. 1. Ниже выбранной глубины располагают герметичную емкость 1, которая соединяется с поверхностью с помощью трубы 3 для подвода воздуха, и закрывают ее грунтом для теплоизоляции. Соединение трубы для подвода воздуха с емкостью осуществляется разъемным (например, с помощью резьбового соединения) или неразъемным. Вовнутрь трубы для подвода воздуха 3 вставляется с зазором труба 4 для отвода воздуха. Нижний конец трубы 3 располагается ниже глубины соответствующей точке росы, а к верхнему концу трубы 4 с помощью разъемного (например, резьбового) соединения присоединяют ветряной вентилятор 8 любого типа (например, ййр://тетете.Ыо1ап.й/ги881а/бе£аи114.а8р?асбуе_раде_1б=560), который обеспечивает приток воздуха в устройство даже при слабом ветре независимо от его направления. При необходимости применения догревателя воздуха он располагается на верхнем конце трубы-конденсора 3, соединяясь с ней с помощью разъемного соединения (например, резьбового). Атмосферный воздух с помощью ветряного вентилятора 8 за счет создаваемого разряжения воздуха в трубе 4 для отвода воздуха нагнетается в трубуконденсор 3. Опускаясь по трубе вниз, воздух охлаждается, и при достижении уровня точки росы на поверхности трубы-конденсора происходит конденсация воды из воздуха. При использовании догревателя 10 воздух предварительно нагревается в нем. Конденсируемая вода стекает по стенкам трубы-конденсора в герметичную емкость, из которой затем извлекается путем выкапывания емкости или иным способом (например, путем отсасывания через дополнительную трубку) для использования в качестве питьевой или для полива.

Пример 2. Использование для автоматического полива растений.

Устройство собирается и устанавливается так же, как в примере 1. Однако используемая емкость для сбора воды 1 выполнена негерметичной (например, с отверстиями или из сетки). При этом конденсируемая в трубе-конденсоре вода поступает через стенки емкости для сбора воды непосредственно в почву и становится доступной расположенным поблизости корням растений.

Технический результат достигается за счет возможности комбинирования отдельных частей устройства для получения конденсированной воды при небольшом заглублении устройства, что снижает трудозатраты при его использовании, поскольку не требуется осуществление больших земляных работ, и позволяет оперативно изменять место расположения устройства, например, в походных условиях, а также использовать устройство для организации автоматического полива растений.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для получения пресной воды из атмосферного воздуха, содержащее емкость (1), располагаемую в грунте, отличающееся тем, что содержит соединенную с емкостью своим нижним концом трубу-конденсор (3), внутри которой с зазором размещена труба (4) для отвода воздуха, с верхним концом которой соединен ветряной вентилятор (8), при этом емкость и труба-конденсор выполнены с возможностью установки в почве на глубине, где температура грунта поддерживается ниже точки росы в течение суток или какой-либо части суток.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость (1) выполнена герметичной.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость (1) выполнена с отверстиями.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что емкость (1) выполнена из сетки.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединение емкости (1) с трубой-конденсором (3) выполнено разъемным.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхний конец трубы-конденсора (3) при необходимости соединен с догревателем (10) входящего воздуха.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединение трубы-конденсора (3) с догревателем (10) выполнено разъемным.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что соединение трубы (4) для отвода воздуха с ветряным вентилятором (8) выполнено разъемным.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхний конец трубы-конденсора (3), а при установке догревателя - верхний конец входного отверстия догревателя (10), в случае необходимости, может быть защищен защитным козырьком (7).