RU184910U1 - Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии - Google Patents
Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии Download PDFInfo
- Publication number
- RU184910U1 RU184910U1 RU2018122517U RU2018122517U RU184910U1 RU 184910 U1 RU184910 U1 RU 184910U1 RU 2018122517 U RU2018122517 U RU 2018122517U RU 2018122517 U RU2018122517 U RU 2018122517U RU 184910 U1 RU184910 U1 RU 184910U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- atmospheric air
- water
- generating electricity
- venturi
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 35
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims abstract description 15
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
- E03B3/28—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области экологии и энергетики, в частности к получению пресной воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии.
Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии содержит воздушный флюгер - 1, трубу Вентури - 2, ветроэнергетическую установку с ветроколесом и электрогенератором - 3, подвижный корпус - 4, подшипник - 5, коаксиально установленные внешний вертикальный цилиндр - 6 и внутренний вертикальный цилиндр - 7, гидрофобную капиллярно-пористую поверхность - 8, каплеулавливающие сетки - 9, пластины стока влаги с зазорами для прохода потока воздуха - 10, водяная емкость сбора сконденсированной влаги - 11, трубопровод с насосом - 12, трубопровод отвода пресной воды - 13.
Предлагаемое устройство за счет интенсификации теплообмена в его «сухом» канале позволяет уменьшить высоту коаксиальных цилиндров и производительность установки по получению из воздуха пресной воды. Размещение ветроэнергетической установки в выходной части трубы Вентури позволяет увеличить электрическую мощность установки и выработку электроэнергии за счет ее работы на суммарном потоке атмосферного воздуха и увлажненного воздуха вышедшего из внутреннего коаксиального цилиндра.
Description
Полезная модель относится к области экологии и энергетики, в частности к получению пресной воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии.
Известна энергетическая башня, работающая по циклу Майсоценко с косвенно-испарительным охлаждением воздуха. Она состоит из двух вертикальных концентрических цилиндров. Внешняя поверхность внутреннего цилиндра покрыта тонким слоем гидрофобной капиллярно-пористой поверхности смачиваемой водой. Атмосферный воздух поступает во внутренний цилиндр - сухой канал, где движется вниз, охлаждаясь от холодной стенки канала, температура которой снижается за счет испарения воды из капиллярно-пористой поверхности на наружной стороне внутреннего цилиндра. Вышедший из него холодный воздух поступает в кольцевой влажный канал и движется вверх с увеличением его влажности за счет испарения воды на выходе из влажного канала. Вследствие испарения воды в кольцевом влажном канале, масса воздушного потока на выходе из влажного канала больше его массы на входе в сухой канал. Наименьшая температура воздуха, близкая к точке росы, достигается в нижней части градирни на выходе из сухого канала. За счет увлажнения воздуха во влажном канале понижается его давление и возникает подъемная сила, обеспечивающая движение воздуха через сухой и влажный каналы с увеличением его скорости. Кинетическая энергия воздушного потока используется для выработки электроэнергии ветрогенератором, установленным в нижней части сухого канала.
Недостатком описанной установки, принятой в качестве прототипа изобретения, является не использование в ней экстрагирования влаги из атмосферного воздуха и недостаточное генерирование электроэнергии. (http://docplayer.ru/40849185-Cikl-maysocenko-i-perspektivy-ego-ispolzovaniya-v-ukraine.html А. Халатов, И. Карп, Б. Исаков, Цикл Майсоценко и перспективы его использования в Украине).
Известно устройство для получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии. (Патент РФ №2620830, МПК Е03В 3/28, опубл. 30.05.2017). Это устройство получения пресной воды с косвенно-испарительным охлаждением атмосферного воздуха, включающее два концентрически расположенных вертикальных цилиндра, образующих «сухой» и «влажный» воздушный каналы, «влажный» канал снабжен гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью смачиваемой водой, ветроэнергетическую установку, во внутреннем вертикальном цилиндре размещен «мокрый» канал, внутренняя стенка внутреннего цилиндра покрыта гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью, концентрический «сухой» канал находится между внешним и внутренним вертикальными цилиндрами, в нижней части внешнего цилиндра размещена водяная емкость для сбора сконденсировавшейся влаги, каплеулавливающая сетка и несколько рядов пластин стока влаги в водяную емкость с зазорами для прохода потока воздуха, водяная емкость связана одним трубопроводом с насосом с верхней частью гидрофобной поверхности, а вторым трубопроводом с потребителем пресной воды; над внутренним вертикальным цилиндром устанавливают на подшипниках подвижный корпус трубы Вентури, снабженный ветряным флюгером; на центральной оси трубы Вентури размещена ветроэнергетическая установка с ветроколесом и электрогенератором, корпус трубы Вентури окружают неподвижным кольцевым воздушным соплом, укрепленным на внутреннем вертикальном цилиндре. Указанный патент принят в качестве прототипа изобретения.
Недостатком прототипа является необходимость применения в установке достаточно высоких концентрически установленных цилиндрических труб вследствие невысокого коэффициента теплоотдачи между воздухом движущемся в кольцевом зазоре и наружной поверхностью внутренней трубы.
Целью предполагаемой полезной модели является уменьшение габаритов установки и ее стоимости.
Поставленная цель достигается за счет того, что устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии состоит двух концентрически расположенных вертикальных цилиндра, образующих «сухой» и «влажный» воздушный каналы, «влажный» канал находится во внутреннем вертикальном цилиндре, его внутренняя поверхность покрыта гидрофильной капиллярно-пористой поверхностью, «сухой» канал находится между внешним и внутренним вертикальными цилиндрами, в нижней части внешнего цилиндра находится водяная емкость влаги сконденсированной из атмосферного воздуха, каплеулавливающая сетка, пластины для стока влаги в водяную емкость с зазорами для прохода потока воздуха, водяная емкость связана одним трубопроводом с насосом с верхней частью гидрофобной поверхности, а вторым трубопроводом с потребителем пресной воды; над верхней частью цилиндров установлен на подшипниках подвижный корпус трубы Вентури с воздушным флюгером, на центральной оси трубы Вентури размещена ветроэнергетическая установка с ветроколесом и электрогенератором, причем устройство снабжено подвижным корпусом установленным на подшипникам содержащим трубу Вентури и верхнюю часть внешнего цилиндра с тангенциальным входом атмосферного воздуха, ветроэнергетическая установка размещена в выходной части трубы Вентури.
На Фиг. 1 изображена вертикальная проекция предлагаемого устройства получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии и горизонтальное сечение подвижного корпуса.
На Фиг. 2 изображено сечение А-А по нижней части подвижного корпуса устройства.
Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии содержит воздушный флюгер - 1, трубу Вентури - 2, ветроэнергетическую установку с ветроколесом и электрогенератором - 3, подвижный корпус - 4, подшипник - 5, коаксиально установленные внешний вертикальный цилиндр - 6 и внутренний вертикальный цилиндр - 7, гидрофобную капиллярно-пористую поверхность - 8, каплеулавливающие сетки - 9, пластины стока влаги с зазорами для прохода потока воздуха - 10, водяная емкость сбора сконденсированной влаги - 11, трубопровод с насосом - 12, трубопровод отвода пресной воды - 13.
Воздушный флюгер 1 установлен над трубой Вентури 2. На центральной оси трубы Вентури установлена ветроэнергетическая установка с ветроколесом и электрогенератором 3. В верхней части подвижного корпуса 4 размещена труба Вентури, а в его нижней части находится дополнительный тангенциальный вход атмосферного воздуха. Подвижный корпус 4 установлен на подшипнике 5 над неподвижными вертикальными цилиндрами 6 и 7. Внутренняя поверхность вертикального цилиндра 7 покрыта гидрофобным капиллярно-пористым слоем 8. В нижней части кольцевого зазора между вертикальными цилиндрами 6 и 7 установлены каплеулавливающие сетки - 9. Пластины 10 обеспечивают сток сконденсированной влаги в водяную емкость 11. Трубопровод отвода пресной воды 13 связывает установку с потребителем. Трубопровод оросительной воды с насосом 12 связывает трубопровод отвода пресной воды 13 с верхней частью гидрофобного капиллярно-пористого слоя 8.
Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии работает следующим образом.
Воздушный флюгер 1 устанавливает подвижный корпус 4 по направлению потока атмосферного воздуха. Этот воздушный поток через тангенциальный вход, находящийся в нижней части подвижного корпуса 4, входит, закручиваясь в кольцевой зазор («сухой» канал) между внешним 6 и внутренним 7 цилиндрами и движется вниз. Вследствие закрутки воздушного потока происходит его разделение на движущиеся вниз по «сухому» каналу «холодный» и «горячий» потоки. «Холодный» поток тангенциально обтекает внутренний цилиндр 8, а «горячий» поток смещается к внутренней поверхности внешнего цилиндра 6. В результате тангенциального закрученного движения воздушного потока через «сухой» канал существенно увеличивается длина его пути вдоль холодной стенки внутреннего цилиндра 7. Ее охлаждение происходит за счет испарения воды из гидрофобной капиллярно-пористой поверхности 8, покрывающей внутреннюю сторону внутреннего цилиндра 7. При этом в этом потоке воздуха при меньшей, чем в прототипе, высоте цилиндров достигается состояние «точки росы» с конденсацией паровой составляющей воздуха.
Капли образовавшегося конденсата собираются на каплеулавливающих сетках 9 и полученная пресная вода по пластинам стока влаги 10 поступает в водяную емкость 11. Из нее меньшую часть собранной воды подают из полученной пресной воды по трубопроводу 12 с насосом в верхнюю часть гидрофобной поверхности 8 для ее смачивания водой, а большую часть воды из водяной емкости 11 отводят к потребителю по трубопроводу отвода воды 13. Обтекающий пластины стока влаги 10 охлажденный воздух поворачивается и движется вверх по «влажному» каналу, находящемуся во внутреннем вертикальном цилиндре 7. За счет испарения воды из гидрофобной капиллярно-пористой поверхности 8, покрывающей внутреннюю сторону внутреннего вертикального цилиндра 7, относительная влажность воздуха в этом канале приближается к 100%. При этом при движении воздуха по «влажному» каналу повышается масса увлажненного воздуха и снижается его плотность. В результате этого давление влажного воздуха на выходе из «влажного» канала внутреннего цилиндра 7 становится более низким, чем давление атмосферного воздуха. Поток атмосферного воздуха ускоряется при входе в трубу Вентури. Кинетическая энергия этого потока используется в ветроколесе ветроэнергетической установки 3 с выработкой электроэнергии в ее электрогенераторе. При этом в узком сечении трубы Вентури 2 снижается статическое давление воздуха. Разность плотностей и давлений между атмосферным воздухом и воздухом поступающим из ветроколеса и потока воздуха из «влажного» канала обеспечивает повышение скорости воздушного потока в «сухом» и «влажном» каналах, и приводит к дополнительному ускорению скорости атмосферного воздуха в трубе Вентури 2 и увеличению выработки электроэнергии в ветроэнергетической установке 3. При этом также увеличивается расход через «сухой» и «влажный» каналы. В результате этого повышается производительность этого устройства получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии.
Предлагаемое устройство за счет интенсификации теплообмена в его «сухом» канале позволяет уменьшить высоту коаксиальных цилиндров и производительность установки по получению из воздуха пресной воды. Размещение ветроэнергетической установки в выходной части трубы Вентури позволяет увеличить электрическую мощность установки и выработку электроэнергии за счет ее работы на суммарном потоке атмосферного воздуха и увлажненного воздуха вышедшего из внутреннего коаксиального цилиндра.
Claims (1)
- Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии, состоящее из двух концентрически расположенных вертикальных цилиндров, образующих «сухой» и «влажный» воздушный каналы, подвижного корпуса с трубой Вентури, ветроэнергетической установки с ветроколесом и электрогенератором, воздушного флюгера, каплеулавливающей сетки, водяной емкости, пластин для стока влаги в водяную емкость, трубопровода с насосом, трубопровода для потребителя пресной воды, при этом подвижный корпус установлен на подшипниках над верхней частью вертикальных цилиндров, а на центральной оси трубы Вентури размещена ветроэнергетическая установка с ветроколесом и электрогенератором, «влажный» канал находится во внутреннем вертикальном цилиндре, внутренняя поверхность которого покрыта гидрофобной капиллярно-пористой поверхностью, «сухой» канал находится между внешним и внутренним вертикальными цилиндрами, в нижней части внешнего цилиндра находится водяная емкость влаги сконденсированной из атмосферного воздуха, пластины для стока влаги имеют зазоры для прохода потока воздуха, водяная емкость связана одним трубопроводом с насосом с верхней частью гидрофобной поверхности, а вторым трубопроводом - с потребителем пресной воды, отличающееся тем, что подвижный корпус установки оснащен тангенциальным входом атмосферного воздуха, а ветроэнергетическая установка размещена в выходной части трубы Вентури.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122517U RU184910U1 (ru) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122517U RU184910U1 (ru) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU184910U1 true RU184910U1 (ru) | 2018-11-14 |
Family
ID=64325220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018122517U RU184910U1 (ru) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU184910U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795063C1 (ru) * | 2022-11-17 | 2023-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Устройство для получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2194125C2 (ru) * | 2000-07-20 | 2002-12-10 | Мандригель Евгений Яковлевич | Способ преобразования термокинетической энергии потоков влажного воздуха и устройство для его осуществления |
US20080209940A1 (en) * | 2005-07-22 | 2008-09-04 | Water Un Limited | Gust Water Trap Apparatus |
US20130220906A1 (en) * | 2010-08-13 | 2013-08-29 | David Stenhouse | Water Extraction System for Dwellings |
CN104452881A (zh) * | 2013-09-15 | 2015-03-25 | 南京大五教育科技有限公司 | 一种垂直式风光电三项互补的空气取水器 |
RU2620830C1 (ru) * | 2016-03-09 | 2017-05-30 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Устройство для получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии |
KR101742070B1 (ko) * | 2016-01-26 | 2017-05-31 | 목포대학교산학협력단 | 풍력을 이용한 물재생장치 |
-
2018
- 2018-06-19 RU RU2018122517U patent/RU184910U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2194125C2 (ru) * | 2000-07-20 | 2002-12-10 | Мандригель Евгений Яковлевич | Способ преобразования термокинетической энергии потоков влажного воздуха и устройство для его осуществления |
US20080209940A1 (en) * | 2005-07-22 | 2008-09-04 | Water Un Limited | Gust Water Trap Apparatus |
US20130220906A1 (en) * | 2010-08-13 | 2013-08-29 | David Stenhouse | Water Extraction System for Dwellings |
CN104452881A (zh) * | 2013-09-15 | 2015-03-25 | 南京大五教育科技有限公司 | 一种垂直式风光电三项互补的空气取水器 |
KR101742070B1 (ko) * | 2016-01-26 | 2017-05-31 | 목포대학교산학협력단 | 풍력을 이용한 물재생장치 |
RU2620830C1 (ru) * | 2016-03-09 | 2017-05-30 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Устройство для получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2795063C1 (ru) * | 2022-11-17 | 2023-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) | Устройство для получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2620830C1 (ru) | Устройство для получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии | |
CN102220943A (zh) | 从废弃动能产生势能的管道动力涡轮系统 | |
CN107560456A (zh) | 一种具有冷凝聚液消雾功能的机械通风冷却塔 | |
RU2463410C2 (ru) | Энергоавтономная установка конденсации влаги атмосферного воздуха | |
CN109361003A (zh) | 一种燃料电池用控湿分水器 | |
CN109341386B (zh) | 一种设置多下降管的环路热管及其换热装置 | |
RU184910U1 (ru) | Устройство получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии | |
CN208970645U (zh) | 一种燃料电池用控湿分水器 | |
CN108222125B (zh) | 一种毛吸力高度变化的环路热管及其换热装置 | |
CN105021058A (zh) | 节能节水环保型工艺绝热空气冷却器 | |
CN108692600A (zh) | 一种根据温度智能控制空气流量的反向环路热管换热系统 | |
RU2683552C1 (ru) | Вихревая установка конденсации влаги из атмосферного воздуха | |
RU2681282C1 (ru) | Вихревой экстрактор атмосферной влаги | |
CN208563442U (zh) | 一种空气水分冷凝装置 | |
CN108253828B (zh) | 一种环路热管及其空气取水装置 | |
CN108692601B (zh) | 一种根据水位智能控制空气流量的反向环路热管换热系统 | |
CN215809480U (zh) | 一种蒸发式冷凝器 | |
CN113280647A (zh) | 一种湿式冷却塔节水结构 | |
RU2613791C1 (ru) | Устройство косвенно-испарительного охлаждения сжатого газа компрессорной станции магистрального газопровода | |
RU2795063C1 (ru) | Устройство для получения воды из атмосферного воздуха и выработки электроэнергии | |
RU187153U1 (ru) | Устройство охлаждения сжатого газа компрессорной станции магистрального газопровода | |
CN207501733U (zh) | 一种具有冷凝聚液消雾功能的机械通风冷却塔 | |
RU2350715C2 (ru) | Система оборотного водоснабжения электростанции с градирней | |
CN219776408U (zh) | 一种冷凝管各层防干增强冷却效率的横流闭式冷却塔 | |
US4062912A (en) | Steam condensation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20181118 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20210524 |