RU2131000C1 - Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха - Google Patents

Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха Download PDF

Info

Publication number
RU2131000C1
RU2131000C1 RU98104583A RU98104583A RU2131000C1 RU 2131000 C1 RU2131000 C1 RU 2131000C1 RU 98104583 A RU98104583 A RU 98104583A RU 98104583 A RU98104583 A RU 98104583A RU 2131000 C1 RU2131000 C1 RU 2131000C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
installation
cold accumulator
cold
duct
Prior art date
Application number
RU98104583A
Other languages
English (en)
Inventor
В.В. Алексеев
Нариман Ахмед оглы Рустамов
К.В. Чекарев
Original Assignee
Алексеев Вячеслав Викторович
Нариман Ахмед оглы Рустамов
Чекарев Константин Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексеев Вячеслав Викторович, Нариман Ахмед оглы Рустамов, Чекарев Константин Владимирович filed Critical Алексеев Вячеслав Викторович
Priority to RU98104583A priority Critical patent/RU2131000C1/ru
Priority to US09/257,386 priority patent/US6116034A/en
Priority to AU28776/99A priority patent/AU2877699A/en
Priority to PCT/US1999/004108 priority patent/WO1999043997A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2131000C1 publication Critical patent/RU2131000C1/ru

Links

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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0003—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation by using heat-exchange surfaces for indirect contact between gases or vapours and the cooling medium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (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)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к установкам для получения пресной воды из атмосферного воздуха, в частности к установкам, использующим возобновляемые источники энергии. Технический результат заключается в исключении энергозатрат и обеспечении автономности при работе установки для получения воды из атмосферного воздуха. В установку, содержащую аккумулятор холода, воздуховод и водосборник, введены тепловые трубы, солнечный коллектор и соединенный с ним нагреватель воздуха. Аккумулятор холода выполнен из твердого материала, расположенного на водосборнике и образующего объем с большой внутренней конденсационной поверхностью и хорошей проницаемостью для воздушных потоков. Воздуховод выполнен в виде вытяжной трубы, расположенной над аккумулятором холода, внутри которой находится нагреватель воздуха, и воздушных каналов, расположенных в нижней части аккумулятора холода, в котором также находятся обребренные концы тепловых труб, при этом другие обребренные концы расположены в воздуха. 1 ил.

Description

Изобретение относится к установкам для получения пресной воды из атмосферного воздуха, в частности к установкам, использующим возобновляемые источники энергии.
Известна установка для получения пресной воды из влажного воздуха, в работе которой используется солнечная энергия /1/. Она содержит солнечные батареи, холодильный агрегат, водосборник и воздуховод, в котором размещены испаритель холодильного агрегата и вентилятор.
Установка работает следующим образом. 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.
Недостатком данной установки являются большие энергозатраты и низкая производительность.
Наиболее близкой к изобретению является установка, в которой осуществляется аккумуляция холода для его использования в ночное время. /2/. Она содержит солнечные электрические батареи, холодильный агрегат, аккумулятор холода, выполненный в виде наполненной водой термоизолированной емкости, соединенной через гидронасос и вентиль с холодильным агрегатом и теплообменником - конденсатором, расположенным в воздуховоде, в котором также находится каплеуловитель и вентилятор. Под отверстием в воздуховоде находится водосборник.
Установка работает следующим образом. 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%, включается 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.
Задачей изобретения является исключение энергозатрат и обеспечение автономности при работе установки для получения воды из атмосферного воздуха.
Технический результат достигается тем, что установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха, содержащая аккумулятор холода, воздуховод и водосборник, снабжена тепловыми трубами, солнечным коллектором и соединенным с ним нагревателем воздуха, а аккумулятор холода выполнен из твердого материала, расположенного на водосборнике и образующего объем с большой внутренней конденсационной поверхностью и хорошей проницаемостью для воздушных потоков, воздуховод выполнен в виде вытяжной трубы, расположенной над аккумулятором холода, внутри которой находится нагреватель воздуха, и воздушных каналов, расположенных в нижней части аккумулятора, в котором находятся обребренные концы тепловых труб, при этом другие обребренные концы расположены в воздухе.
Положительный эффект достигается за счет того, чтоб в работе установки охлаждение аккумулятора холода осуществляется за счет радиационного излучения в ночное время, а для организации движения воздуха через аккумулятор холода используется солнечное излучение.
На чертеже приведена схема установки для получения пресной воды из атмосферного воздуха. Она содержит водосборник 1, на котором находится аккумулятор холода 2, в нижней части которого расположены воздушные трубы 3. Тепловые трубы 4 также находятся одним обребренным концом в аккумуляторе холода 2, при этом другие обребренные концы находятся в воздухе. Над аккумулятором холода 2 расположена вытяжная труба 5, внутри которой расположен нагреватель воздуха 6, соединенный трубами с солнечным коллектором 7.
Аккумулятор холода 2 выполнен из твердого материала, образующего объем с большой конденсационной поверхностью и хорошей проницаемостью для воздушных потоков. Для уменьшения стоимости установки в качестве такого материала можно использовать щебень, крупную гальку и другие материалы, создающие воздухопроницаемую структуру с развитой поверхностью.
Если использовать для создания аккумулятора холода 2 такие материалы, как щебень, то воздушные каналы 3 могут быть выполнены в виде полых труб с боковыми отверстиями в их стенках.
Тепловая труба 4 представляет собой устройство, способное передавать большие тепловые потоки при малых перепадах температур. Она состоит из герметической трубы, заполненной жидким теплоносителем, который, испаряясь у одного конца трубы, поглощает теплоту, а конденсируясь у другого конца, отдает ее. Таким образом, перенос тепла осуществляется в одном направлении. В нашем случае теплоносителем может быть вода.
Вытяжная труба 5 может быть выполнена в виде легкой конструкции, например каркаса, обтянутого пленкой.
Нагреватель воздуха 6 выполнен в виде емкости из материала с хорошей теплопроводимостью и заполнен водой.
Солнечный коллектор 7 - это устройство для нагревания воды с помощью солнечного излучения.
Установка работает следующим образом. Ночью температура поверхности земли и воздуха начинает уменьшаться за счет радиационного излучения. Когда температура воздуха становится ниже температуры в месте заложения тепловой трубы, последний начинает охлаждать аккумулятор холода изнутри. Для того, чтобы процесс переноса тепла шел интенсивнее, части тепловой трубы, находящиеся в тепловом аккумуляторе и в воздухе, снабжены ребрами.
Поскольку в нагревателе воздуха 6 находится теплая вода, нагретая за день с помощью солнечного коллектора 7, в вытяжной трубе 5 создается поток теплого воздуха. В результате создается разность давлений и атмосферный воздух по воздушным каналам 3 поступает в нижнюю часть аккумулятора холода, поднимается вверх и выходит в вытяжную трубу 5. Если влажность воздуха составляет 100%, то находящийся в нем водяной пар конденсируется на внутренней поверхности аккумулятора холода. Если влажность воздуха меньше 100%, то предварительно воздух охлаждается до температуры, когда пар становится насыщенным.
Процесс конденсации водяного пара продолжается также и днем, только вначале теплый атмосферный воздух охлаждается аккумулятором холода до температуры, когда находящийся в нем пар не станет насыщенным. В таком режиме установка работает в дневное время. Днем образованию воздушных потоков через аккумулятор холода способствует также его нагрев солнечными лучами, что создает внутри него градиент температур.
Таким образом, для работы установки не требуется энергии, функционирует она автоматически и является экологически чистой.
Литература:
1. Заявка ФРГ N 3313711, кл. E 03 B 3/28
2. Патент России N 2056479 кл. C1 /прототип/п

Claims (1)

  1. Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха, содержащая аккумулятор холода, воздуховод и водосборник, отличающаяся тем, что в нее введены тепловые трубы, солнечный коллектор и соединенный с ним нагреватель воздуха, а аккумулятор холода выполнен из твердого материала, расположенного на водосборнике и образующего объем с большой внутренней конденсационной поверхностью и хорошей проницаемостью для воздушных потоков, воздуховод выполнен в виде вытяжной трубы, расположенной над аккумулятором холода, внутри которой находится нагреватель воздуха, и воздушных каналов, расположенных в нижней части аккумулятора холода, в котором также находятся обребренные концы тепловых труб, при этом другие обребренные концы расположены в воздухе.
RU98104583A 1998-02-25 1998-02-25 Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха RU2131000C1 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98104583A RU2131000C1 (ru) 1998-02-25 1998-02-25 Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха
US09/257,386 US6116034A (en) 1998-02-25 1999-02-25 System for producing fresh water from atmospheric air
AU28776/99A AU2877699A (en) 1998-02-25 1999-02-25 System for producing fresh water from atmospheric air
PCT/US1999/004108 WO1999043997A1 (en) 1998-02-25 1999-02-25 System for producing fresh water from atmospheric air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98104583A RU2131000C1 (ru) 1998-02-25 1998-02-25 Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2131000C1 true RU2131000C1 (ru) 1999-05-27

Family

ID=20203317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98104583A RU2131000C1 (ru) 1998-02-25 1998-02-25 Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6116034A (ru)
AU (1) AU2877699A (ru)
RU (1) RU2131000C1 (ru)
WO (1) WO1999043997A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689592C1 (ru) * 2018-04-16 2019-05-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Устройство для производства воды из воздуха
RU2710187C1 (ru) * 2018-10-19 2019-12-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Установка для производства воды из сухого атмосферного воздуха
RU197069U1 (ru) * 2019-08-01 2020-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный педагогический университет имени П.П. Семенова-Тян-Шанского" (ФГБОУ ВО "ЛГПУ имени П.П. Семенова-Тян-Шанского") Ёмкость для получения воды из атмосферного воздуха

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10124649A1 (de) * 2000-05-19 2001-12-13 Walter Georg Steiner Wasserrückgewinnung aus der Atmosphäre
FR2825646B1 (fr) 2001-06-08 2003-10-17 Salomon Sa Ski prevu pour la pratique du ski alpin
US7343754B2 (en) * 2002-06-06 2008-03-18 Ritchey Jonathan G Device for collecting atmospheric water
AU2002951636A0 (en) * 2002-09-25 2002-10-10 Peter Hamilton Boyle Method and apparatus for collecting atmospheric moisture
US7467523B2 (en) * 2003-08-26 2008-12-23 Aqwest, Llc Autonomous water source
AT505157B1 (de) * 2007-05-07 2008-11-15 Laschober Gerhard Verfahren und vorrichtung zur wassergewinnung aus luft der erdatmosphäre
US8028527B2 (en) * 2007-09-14 2011-10-04 Robert Joseph Vidmar System and method for converting moist air into water and power
US7886547B2 (en) 2008-05-28 2011-02-15 Sullivan Shaun E Machines and methods for removing water from air
DE102008042069B4 (de) * 2008-09-12 2017-09-21 Deutsche Institute Für Textil- Und Faserforschung Denkendorf Vorrichtung zur Gewinnung einer Flüssigkeit aus einem Aerosol
US7905097B1 (en) 2009-10-05 2011-03-15 Hamilton Sundstrand Corporation Water-from-air system using a desiccant wheel
US20140083120A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Elizabeth Nowak Renewable energy-based atmospheric water generator
US9227149B2 (en) 2013-03-14 2016-01-05 Sspp, Llc Condensed vapor collection system and method
CN104074236A (zh) * 2013-03-28 2014-10-01 冉祥风 污水挥发清除与大气形态转化采水装置
US20160219797A1 (en) * 2013-09-12 2016-08-04 Beijing Tian Yuan Lan De Science And Technology Limited Company Air water agricultural system
AT515705B1 (de) * 2014-04-28 2016-01-15 Laschober Gerhard Wassergewinnung aus der Luft der Erdatmosphäre
US9587381B2 (en) 2014-11-22 2017-03-07 J. Glenn Turner, Jr. System, and associated method, for recovering water from air
US11185792B2 (en) 2014-11-22 2021-11-30 J. Glenn Turner, Jr. System, and associated method, for recovering water from air
US20180036649A1 (en) * 2017-09-22 2018-02-08 Kai Jiang Desert water generation theory and its principle application
US10508421B2 (en) * 2017-09-29 2019-12-17 Rain Bird Corporation Water reclamation systems and methods
US10960347B1 (en) * 2018-05-17 2021-03-30 King Abdullah University Of Science And Technology Water vapor harvesting materials and devices

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3905203A (en) * 1973-06-15 1975-09-16 Carlyle W Jacob Refrigeration and water condensate removal apparatus
US3910062A (en) * 1974-08-07 1975-10-07 Francisco Rojas Dehumidifier
DE2535668C3 (de) * 1975-08-09 1980-07-31 Walter Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 8012 Ottobrunn Mehnert Gerät zur Wassergewinnung aus der Atmosphäre
US4148617A (en) * 1977-11-29 1979-04-10 Clark John F Water recovery device
US4351651A (en) * 1980-12-12 1982-09-28 Courneya Calice G Apparatus for extracting potable water
DE3313711A1 (de) * 1983-04-15 1984-10-18 Rudolf 3501 Schauenburg Gesslauer Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von trinkwasser
US5106512A (en) * 1991-01-30 1992-04-21 Reidy James J Portable air-water generator
US5149446A (en) * 1991-01-30 1992-09-22 Reidy James J Potable water generator
US5233843A (en) * 1991-07-01 1993-08-10 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Atmospheric moisture collection device
RU2056479C1 (ru) * 1993-04-12 1996-03-20 Вячеслав Викторович Алексеев Установка для получения пресной воды из влажного воздуха
DE4334457C2 (de) * 1993-10-09 1997-08-14 Wolfgang Markus Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Wasser
US5517829A (en) * 1994-05-03 1996-05-21 Michael; Charles L. Apparatus for producing filtered drinking water
US5857344A (en) * 1994-08-10 1999-01-12 Rosenthal; Richard A. Atmospheric water extractor and method
US5669221A (en) * 1996-04-08 1997-09-23 Worldwide Water, Inc. Portable, potable water recovery and dispensing apparatus
US5701749A (en) * 1996-04-30 1997-12-30 Zakryk; John M. Water collection and dispensing machine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689592C1 (ru) * 2018-04-16 2019-05-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Устройство для производства воды из воздуха
RU2710187C1 (ru) * 2018-10-19 2019-12-24 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" Установка для производства воды из сухого атмосферного воздуха
RU197069U1 (ru) * 2019-08-01 2020-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Липецкий государственный педагогический университет имени П.П. Семенова-Тян-Шанского" (ФГБОУ ВО "ЛГПУ имени П.П. Семенова-Тян-Шанского") Ёмкость для получения воды из атмосферного воздуха

Also Published As

Publication number Publication date
AU2877699A (en) 1999-09-15
US6116034A (en) 2000-09-12
WO1999043997A1 (en) 1999-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2131000C1 (ru) Установка для получения пресной воды из атмосферного воздуха
US4513732A (en) Passive integral solar heat collector system
US4171619A (en) Compressor assisted absorption refrigeration system
CN107176639B (zh) 一种加湿冷凝式海水淡化装置
US8627814B2 (en) Solar water heater
US20090211276A1 (en) System and method for managing water content in a fluid
US4459177A (en) Ground moisture transfer system
US4586345A (en) Solar energy powered system for the production of cold
US10926223B2 (en) Apparatus for solar-assisted water distillation using waste heat of air conditioners
EP2488798A1 (en) Solar energy collector system and method
US4344824A (en) Recirculating natural convection solar still
RU160016U1 (ru) Установка для получения воды
JP2009018691A (ja) 熱交換器
US4981021A (en) Heat exchanger, system, and method for using the same
US4617800A (en) Apparatus for producing power using concentrated brine
RU2256036C1 (ru) Автономная установка для конденсации пресной воды из атмосферного воздуха
RU2694308C1 (ru) Установка экстракции воды из воздуха на базе солнечного модуля с параболоторическим концентратором и двигателем Стирлинга
US5097895A (en) Heat exchanger, system and method for using the same
RU2056479C1 (ru) Установка для получения пресной воды из влажного воздуха
RU2131001C1 (ru) Установка для конденсации пресной воды из атмосферного воздуха
US20090308091A1 (en) Waste Heat Air Conditioner
RU2149957C1 (ru) Установка для интенсификации росообразования и сбора росы
KR100512041B1 (ko) 냉난방기용 열교환장치
JPH0137660B2 (ru)
CN215982914U (zh) 制冷装置