RU2149957C1

RU2149957C1 - Plant for intensification of dew formation and its collection

Info

Publication number: RU2149957C1
Application number: RU99101704/03A
Authority: RU
Inventors: В.В. Алексеев; И.В. Алексеев; Нариман Ахмед оглы Рустамов
Original assignee: Алексеев Вячеслав Викторович; Алексеев Илья Вячеславович; Нариман Ахмед оглы Рустамов
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-05-27

Abstract

FIELD: plants for production of water from atmospheric air, particularly, plants using regenerated energy source. SUBSTANCE: plant has water catcher and dew condenser. Condensing surface of condenser is in the form of radiator lifted above ground surface. Radiator has cellular structure and simulating perfect radiator with bottom plate and sewer pipes for running down of formed dew into water catcher. Additionally introduced into plant is louver-reflector for protection of cellular structure from overheating during daytime. Positive effect is attached due to cooling of condenser during night owing to radiation and convection arising due to different rate of cooling of cellular structure and ground surface at plant base ensures constant inflow of moist air to dew condenser. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к установкам для получения пресной воды из атмосферного воздуха, в частности к установкам, использующим возобновляемые источники энергии. The invention relates to installations for producing fresh water from atmospheric air, in particular to installations using renewable energy sources.

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. A known installation for producing fresh water from moist air, which uses solar energy [1]. It contains solar panels, a refrigeration unit, a water collector and an air duct, in which the evaporator of the refrigeration unit and the fan are located.

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. Installation works as follows. Due to the electricity received from solar panels, the refrigeration unit produces cold, which is released on the heat exchanger-evaporator. Humid air is blown through a fan through the duct in which the evaporator is located. As a result of contact with the surface of the heat exchanger-evaporator, the air cools, the steam contained in it becomes saturated, partially condenses on the surface of the heat exchanger and flows into the water collector.

Недостатком данной установки являются большие энергозатраты и низкая производительность. The disadvantage of this installation is its high energy consumption and low productivity.

Наиболее близкой к устройству 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, расположенном в воздуховоде, в котором также находится каплеуловитель и вентилятор. Под отверстием в воздуховоде находится водосборник. Closest to the device is the installation in which the accumulation of cold is carried out for its use at night [2]. It contains solar electric batteries, a refrigeration unit, a cold accumulator, made in the form of a thermally insulated tank filled with water, connected through a hydraulic pump and valve to a refrigeration unit and a heat exchanger - condenser located in the duct, which also contains a droplet eliminator and a fan. Under the hole in the duct there is a water collector.

Установка работает следующим образом. В светлое время суток элетроэнергия 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. Installation works as follows. In the daytime, electricity from solar panels enters the refrigeration unit, which produces cold. With the help of a valve, the refrigeration unit is connected to a thermally insulated container. The liquid in it is pumped through the refrigeration unit and cooled by means of a hydraulic pump, as a result, cold accumulates in the thermally insulated container. Then, the thermally insulated container with the help of the valve is disconnected from the refrigeration unit and connected to the heat exchanger-condenser. When the air humidity reaches a value close to 100%, the hydraulic pump and fan are turned on. With their help, cold liquid and moist air are passed through a condenser. Water vapor contained in the air condenses on its surface, and the droplets contained in it are captured by a droplet eliminator and trapped moisture flows into the water collector.

Недостатком данной установки является необходимость расходования энергии на конденсацию. The disadvantage of this installation is the need for energy consumption for condensation.

Задачей изобретения является исключение энергозатрат при работе установки для получения воды из атмосферного воздуха. The objective of the invention is the elimination of energy consumption during operation of the installation for producing water from atmospheric air.

Техническая задача решается за счет того, что в установке для интенсификации росообразования и сброса росы, содержащей водосборник и конденсатор росы, конденсирующая поверхность конденсатора представляет собой поднятый над поверхностью земли излучатель, имеющий ячеистую структуру и имитирующий абсолютно черное тело, с поддоном и канализационными трубами для стекания образовавшейся росы в водосборник, а в установку дополнительно введены жалюзи-отражатель для защиты ячеистой структуры от перегрева в дневное время. The technical problem is solved due to the fact that in the installation for the intensification of dew formation and dumping of dew containing a water collector and a dew condenser, the condensing surface of the condenser is a radiator raised above the surface of the earth, having a cellular structure and simulating a completely black body, with a drain pan and sewer pipes the dew formed in the water collector, and reflector shutters are additionally introduced into the installation to protect the cellular structure from overheating in the daytime.

Положительный эффект достигается благодаря интенсивному ночному выхолаживанию в космос ячеистой структуры конденсатора. В результате температура его оказывается ниже точки росы. При этом вследствие того, что конденсатор поднят над поверхностью земли, телесный угол высвечивания теплового излучения ячеистой структуры в космос оказывается больше, чем угол высвечивания поверхности, находящейся внизу конструкции и частично затененной поддоном. При этом температура ячеистой структуры оказывается ниже, чем температура поверхности земли у основания конструкции, что способствует возникновению конвективных потоков, постоянно подводящих новые порции влажного воздуха к поверхностям ячеек. Благодаря этому росообразование на ячеистой структуре идет в несколько раз более интенсивно, чем на поверхности земли. Образовавшаяся роса стекает по стенкам ячеек в поддон и далее по канализационным трубам в водосборник. The positive effect is achieved due to the intense night cooling into space of the cellular structure of the capacitor. As a result, its temperature is below the dew point. Moreover, due to the fact that the capacitor is raised above the surface of the earth, the solid angle of emission of the thermal radiation of the cellular structure into space is greater than the angle of emission of the surface located at the bottom of the structure and partially shaded by the pallet. In this case, the temperature of the cellular structure is lower than the temperature of the earth’s surface at the base of the structure, which contributes to the appearance of convective flows, constantly supplying new portions of moist air to the cell surfaces. Due to this, dew formation on the cellular structure is several times more intense than on the earth's surface. The resulting dew flows down the walls of the cells into a pallet and then through the sewer pipes into the catchment.

На фиг. 1 приведена схема установки для интенсификации росообразования и сбора росы. Она содержит жалюзи, открывающиеся ночью и закрывающиеся днем (1), ячеистую структуру конденсатора (2), поддон (3), канализационные трубы (4), водосборник (5). In FIG. 1 shows a diagram of a plant for intensifying dew formation and dew collection. It contains blinds that open at night and close during the day (1), the honeycomb structure of the condenser (2), the drain pan (3), sewer pipes (4), the water collector (5).

На фиг. 2 показан фрагмент ячеистой структуры конденсатора. In FIG. 2 shows a fragment of the cellular structure of a capacitor.

Устройство работает следующим образом: днем жалюзи закрыты и благодаря их зеркальной поверхности солнечное излучение отражается, препятствуя нагреву ячеистой структуры конденсатора. Ночью жалюзи открываются и ячеистая структура конденсатора излучает в космос, что приводит к понижению ее температуры и конденсации росы. Благодаря разветвленности поверхности конденсатора количество образующейся росы оказывается значительно больше, чем на плоской поверхности. The device works as follows: during the day, the blinds are closed and, thanks to their mirror surface, solar radiation is reflected, preventing the heating of the condenser’s cellular structure. At night, the blinds open and the cellular structure of the condenser radiates into space, which leads to a decrease in its temperature and dew condensation. Due to the branched surface of the condenser, the amount of dew formed is much larger than on a flat surface.

Источники информации:
1. Заявка ФРГ N 3313711, кл. E 03 B 3/28.Sources of information:
1. Application of Germany N 3313711, CL E 03 B 3/28.

2. Патент России N 2056479, кл. E 03 B 3/28 /прототип/. 2. Patent of Russia N 2056479, cl. E 03 B 3/28 / prototype /.

Claims

Installation for intensification of dew formation and dew collection, containing a water collector and a dew condenser, characterized in that the condensing surface of the condenser is a radiator raised above the surface of the earth, having a cellular structure and simulating a completely black body, with a drain pan and sewer pipes for draining the dew formed into the water collector, and reflector blinds are additionally introduced into the installation to protect the cellular structure from overheating in the daytime.