RU160016U1 - Установка для получения воды - Google Patents

Abstract

Установка для получения воды, содержащая теплообменник-конденсатор, солнечные батареи, вентилятор для прокачки воздуха, холодильный агрегат, который вырабатывает холод и подключен к термоизолированной емкости, которая также имеет соединение с теплообменником-конденсатором, отличающаяся тем, что теплообменник-конденсатор находится в грунте и выполнен в виде емкости, разделенной на верхний и нижний отсеки, верхний отсек соединен с воздухопроводом, а к нижнему отсеку присоединены петлеобразные трубопроводы для интенсивного теплообмена с грунтом, в нижнем отсеке и петлеобразных трубопроводах находится теплоноситель в виде жидкости, в верхнем и нижнем отсеках также находятся теплообменные пластины, и верхний отсек теплообменника-конденсатора имеет патрубок для стока конденсата в сборник воды.

Description

Полезная модель относится к установкам для конденсации воды из атмосферного воздуха.

Известна установка для получения пресной воды из влажного воздуха [Патент 3313711 DE, МПК Е03В 3/28, 1984], имеющая солнечные батареи, питающие холодильный агрегат, охлаждающий теплообменник. Влажный воздух с помощью вентилятора продувается через воздуховод, в котором расположен теплообменник. В результате контакта с поверхностью теплообменника воздух охлаждается, содержащийся в нем водяной пар становится насыщенным, частично конденсируется на поверхности теплообменника и стекает в водосборник.

Недостатками данной установки являются большие энергозатраты и низкая производительность.

Известна установка [Патент 0430838 ЕР, МПК Е03В 3/28, 1991], в которой осуществляется аккумуляция холода для его использования в ночное время с применением солнечных батарей, являющихся источником электроэнергии холодильного агрегата, 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.

Задачей предлагаемой разработки является получение пресной воды путем конденсации содержащейся в атмосферном воздухе влаги с низкими энергетическими затратами.

Технический результат достигается тем, что установка содержит солнечные батареи, холодильный агрегат, вырабатывающий холод в светлое время суток и соединенный с термоизолированной емкостью, которая в свою очередь посредством патрубков с вентилями имеет соединение с теплообменником-конденсатором, при этом теплообменник-конденсатор находится в грунте и выполнен в виде емкости, разделенной на верхний и нижний отсеки, верхний отсек соединен с воздухопроводом, а к нижнему отсеку присоединены петлеобразные трубопроводы для интенсивного теплообмена с грунтом, в нижнем отсеке и трубопроводе находится теплоноситель в виде жидкости, в верхнем и нижнем отсеках также находятся теплообменные пластины, и верхний отсек теплообменника-конденсатора имеет патрубок для стока конденсата в сборник воды.

Описание иллюстраций:

Фиг. 1 - Вид установки спереди;

Фиг. 2 - Вид установки сбоку.

Установка для получения воды содержит теплообменник-конденсатор 1, находящийся в грунте и разделенный на нижний отсек 2 и верхний отсек 3, верхний отсек 3 соединен с воздухопроводом 4, к нижнему отсеку 2 присоединены петлеобразные трубопроводы 5. В верхнем отсеке 3 и нижнем отсеке 2 находятся теплообменные пластины 6, нижний отсек 2 посредством патрубков с вентилями 12 имеет соединение также с теплоизолированной емкостью 7, к которой подключен холодильный агрегат 8, например, в виде солнечного абсорбционного холодильника. Верхний отсек 3 патрубком 9 соединен со сборником конденсата 10. В воздухопроводе 4 имеется вентилятор 11 для создания потока воздуха, работающий от солнечных батарей (на иллюстрациях не показаны).

Принцип действия установки следующий. За день холодильный агрегат, например, в виде солнечного абсорбционного холодильника (эффективный холодильник, работающий непосредственно от солнечной энергии без применения солнечных батарей) охлаждает теплоноситель (например, воду) в теплоизолированной емкости 7, которая служит дополнительным аккумулятором холода. Основным аккумулятором холода является нижний отсек 3 теплообменника-конденсатора 1 с теплоносителем и петлеобразными трубопроводами 5, находящимися в слое грунта. Известно, что за ночь (лето, весна, осень) поверхностные слои грунта посредством длинноволнового спектра излучения отдают тепло и охлаждаются. Например, в пустыне грунт глубиной до двух метров за ночь охлаждается до двух трех градусов по Цельсию и в таком состоянии пребывает три-четыре часа, благодаря чему его можно рассматривать как природный аккумулятор холода.

За ночь грунт охлаждается и также охлаждается теплоноситель, (например воду, находящуюся в нижнем отсеке 2 теплообменника-конденсатора 1), этому способствует также наличие петлеобразного трубопровода 5. Утром, когда влажность воздуха близка к 100%, включается вентилятор воздухопровода 4, при этом через воздухопровод 4 прокачивается поток влажного воздуха, и в процессе прохода потока воздуха через холодные теплообменные пластины 6, находящиеся в воздухопроводе 4, на пластинах собирается конденсат, который через патрубок 9 стекает в сборник конденсата 10. Тепло при конденсации пара по теплопроводным пластинам 6 передается теплоносителю, находящемуся в нижнем отсеке 2 теплообменника-конденсатора 1 и через петлеобразные трубопроводы 5 грунту. Такой процесс продолжается в течение трех-четырех часов утром. Затем, когда температура теплоносителя в нижнем отсеке 2 поднимется выше температуры точки росы, происходит теплообмен между теплоизолированной емкостью 7, в которой теплоноситель охлаждается в светлое время суток холодильником 8, работающим от солнечных батарей (на иллюстрациях не показаны), и нижним отсеком 2 с теплоносителем. Теплоизолированная емкость 7 с холодильником 8 - это дополнительный, экологически чистый аккумулятор холода; основной аккумулятор холода -нижний отсек 2 с петлеобразными трубопроводами 5 в грунте.

Таким образом, используя естественные условия охлажденного за ночь грунта, установка для получения воды способна производить пресную воду. Дополнительно использована солнечная энергия для аккумулирования холода в теплоизолированной емкости 7.

Возможно изготовление установок, способных конденсировать до одной тонны воды в сутки без дополнительных источников энергии за счет естественного перепада температур грунта.

Claims (1)

1. Установка для получения воды, содержащая теплообменник-конденсатор, солнечные батареи, вентилятор для прокачки воздуха, холодильный агрегат, который вырабатывает холод и подключен к термоизолированной емкости, которая также имеет соединение с теплообменником-конденсатором, отличающаяся тем, что теплообменник-конденсатор находится в грунте и выполнен в виде емкости, разделенной на верхний и нижний отсеки, верхний отсек соединен с воздухопроводом, а к нижнему отсеку присоединены петлеобразные трубопроводы для интенсивного теплообмена с грунтом, в нижнем отсеке и петлеобразных трубопроводах находится теплоноситель в виде жидкости, в верхнем и нижнем отсеках также находятся теплообменные пластины, и верхний отсек теплообменника-конденсатора имеет патрубок для стока конденсата в сборник воды.

   

Images