RU2245967C2 - Device for production of water from atmospheric air - Google Patents

Device for production of water from atmospheric air Download PDF

Info

Publication number
RU2245967C2
RU2245967C2 RU2002135495/03A RU2002135495A RU2245967C2 RU 2245967 C2 RU2245967 C2 RU 2245967C2 RU 2002135495/03 A RU2002135495/03 A RU 2002135495/03A RU 2002135495 A RU2002135495 A RU 2002135495A RU 2245967 C2 RU2245967 C2 RU 2245967C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
air
atmospheric air
stream
transporting
Prior art date
Application number
RU2002135495/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002135495A (en
Inventor
Т.А. Исмаилов (RU)
Т.А. Исмаилов
Г.И. Аминов (RU)
Г.И. Аминов
О.В. Евдулов (RU)
О.В. Евдулов
Ш.А. Юсуфов (RU)
Ш.А. Юсуфов
Абделькадер Зарат (RU)
Абделькадер Зарат
Original Assignee
Дагестанский государственный технический университет (ДГТУ)
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 Дагестанский государственный технический университет (ДГТУ) filed Critical Дагестанский государственный технический университет (ДГТУ)
Priority to RU2002135495/03A priority Critical patent/RU2245967C2/en
Publication of RU2002135495A publication Critical patent/RU2002135495A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2245967C2 publication Critical patent/RU2245967C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

FIELD: equipment for production of water.
SUBSTANCE: the invention presents a device for production of water from an atmospheric air. The technical result is an increase of efficiency of the device. The device for production of water from an atmospheric air contains a channel for transportation of a stream of an atmospheric air, a cooling element placed in this channel and a system of collection of condensation moisture. The indicated channel is inserted in an external jacket with the lower positive allowance and formation of the channel between its lateral surface and a lateral surface of the jacket for withdrawal of the drained air outside, in which there are radiators for heat pick up from hot seams of thermoelectric batteries, the cold seams of which are in contact with a cooling element placed in the channel for transportation of the stream of the atmospheric air and made as a set of metal rods or pipes located in staggered rows chessboard order. Under them a turbine of an electric power generator is located. To prevent possible sedimentation of the condensed moisture on the blades of the turbine above it there is the indicated system of collection of the condensation moisture. It represents the slant chutes located in two layers in such a manner, that they shut the cross-section of the channel for transportation of the atmospheric air stream, but with a sufficient positive allowance for transiting through them of air. The outlet of the channel for withdrawal of the drained air has a visor to deflect the drained air aside from the inlet of the channel for transportation of a stream of the atmospheric air.
EFFECT: the invention allows to increase of efficiency of the device.
2 dwg

Description

Изобретение относится к технике получения воды, в частности к устройствам получения воды из атмосферного воздуха.The invention relates to techniques for producing water, in particular to devices for producing water from atmospheric air.

Проблема получения чистой воды в странах Ближнего Востока и Северной Африки по сей день является насущной, актуальной и важной. Это связано с климатическими особенностями данных регионов, состоящими в жарком климате, отсутствием водоемов с пресной водой.The problem of obtaining clean water in the countries of the Middle East and North Africa to this day is an urgent, relevant and important. This is due to the climatic features of these regions, consisting in a hot climate, the lack of fresh water bodies.

Наиболее распространенным способом получения воды в рассматриваемых регионах является выпаривание морской воды и конденсации образовавшегося пара (процесс дистилляции). Более экономичным является способ получения воды из атмосферного воздуха при его конденсации на охлажденной поверхности.The most common way to obtain water in the regions under consideration is the evaporation of sea water and the condensation of the generated vapor (distillation process). More economical is the method of producing water from atmospheric air when it is condensed on a chilled surface.

В качестве наиболее близкого аналога принято устройство для получения воды из атмосферного воздуха, содержащее канал для транспортировки потока атмосферного воздуха, охлаждающий элемент, размещенный в канале для транспортировки потока атмосферного воздуха, и систему сбора конденсата (патент РФ 2081256 С1, кл. Е 03 В 3/28, опубл. 10.06.1997, стр.1-8). В качестве охлаждающего элемента может быть использована компрессионная холодильная машина или термоэлектрический модуль, основанный на явлении Пельтье, блок горячих спаев которого располагают на выходе из канала. Охлажденный обезвоженный воздух обдувает блок горячих спаев, понижая его температуру и увеличивая холодопроизводительность.As the closest analogue, a device is adopted for receiving water from atmospheric air, comprising a channel for transporting a stream of atmospheric air, a cooling element located in a channel for transporting a stream of atmospheric air, and a condensate collection system (RF patent 2081256 C1, class E 03 B 3 / 28, publ. 06/10/1997, pp. 1-8). As a cooling element, a compression refrigeration machine or a thermoelectric module based on the Peltier phenomenon, the block of hot junctions of which are located at the outlet of the channel, can be used. Cooled dehydrated air blows around the block of hot junctions, lowering its temperature and increasing cooling capacity.

Недостатком данного устройства является не в полной мере используемая энергия, затрачиваемая на конденсацию влаги из окружающего воздуха. Используя эффекты, основанные на разности масс холодного и теплого воздуха, можно повысить эффективность устройства, а также отказаться от приспособлений, направляющих поток атмосферного воздуха (вентиляторов).The disadvantage of this device is not fully used energy spent on condensation of moisture from the surrounding air. Using effects based on the mass difference of cold and warm air, you can increase the efficiency of the device, as well as abandon devices that direct the flow of atmospheric air (fans).

Технической задачей изобретения является повышение эффективности устройства для получения воды из атмосферного воздуха. Она достигается за счет использования специальной конструкции устройства, также позволяющей частично восстанавливать затраченную электрическую энергию.An object of the invention is to increase the efficiency of a device for producing water from atmospheric air. It is achieved through the use of a special device design, which also allows partial recovery of the consumed electrical energy.

В устройстве для получения воды из атмосферного воздуха, содержащем канал для транспортировки потока атмосферного воздуха, охлаждающий элемент, размещенный в канале для транспортировки потока атмосферного воздуха, и систему сбора конденсата, канал для транспортировки потока атмосферного воздуха вложен во внешний чехол с нижним зазором и образованием канала между его боковой поверхностью и боковой поверхностью чехла для вывода осушенного воздуха наружу, в котором установлены радиаторы для съема тепла с горячих спаев термоэлектрических батарей, холодными спаями приведенных в тепловой контакт с охлаждающим элементом, размещенным в канале для транспортировки потока атмосферного воздуха и представляющем собой набор металлических штырей или трубок, расположенных в шахматном порядке, под которым расположена турбина генератора электрической энергии, для предотвращения попадания конденсируемой влаги на лопасти которой над последними расположена система сбора конденсата, представляющая собой наклонные желобки, расположенные в два слоя таким образом, что перекрывают все сечение канала для транспортировки потока атмосферного воздуха, но с достаточным зазором для прохождения сквозь них воздуха, причем на выходе из канала для вывода осушенного воздуха расположен козырек для отбрасывания осушенного воздуха в сторону от входа в канал для транспортировки потока атмосферного воздуха.In a device for receiving water from atmospheric air containing a channel for transporting a stream of atmospheric air, a cooling element located in a channel for transporting a stream of atmospheric air, and a condensate collection system, a channel for transporting a stream of atmospheric air is embedded in an outer case with a lower gap and channel formation between its lateral surface and the lateral surface of the cover for the withdrawal of dried air to the outside, in which radiators are installed to remove heat from the hot junctions thermoelectric their batteries, cold junctions brought into thermal contact with a cooling element located in the channel for transporting atmospheric air flow and consisting of a set of metal pins or tubes arranged in a checkerboard pattern, under which the turbine of the electric energy generator is located, to prevent condensed moisture from getting on the blades which is located above the last condensate collection system, which is an inclined grooves arranged in two layers in such a way that overlap in the cross section of the channel for transporting the flow of atmospheric air, but with a sufficient clearance for air to pass through them, and at the outlet of the channel for exhausting dried air there is a visor for discarding the drained air away from the entrance to the channel for transporting the flow of atmospheric air.

Конструкция устройства для получения воды из атмосферного воздуха приведена на фиг.1.The design of a device for producing water from atmospheric air is shown in figure 1.

Устройство содержит охлаждающий элемент 1, расположенный в канале 2, который, в свою очередь, вложен во внешний чехол 3. Охлаждающий элемент представляет собой набор металлических штырей или трубок, расположенных в шахматном порядке и охлаждаемых либо холодильной машиной компрессионного типа, либо батареей термоэлектрических модулей (на фиг.1 указана батарея термоэлектрических модулей 4). Под охлаждающим элементом 1 в канале 2 расположена турбина 5 генератора электрической энергии (сам генератор электрической энергии на фиг.1 не указан). Для предотвращения попадания конденсируемой влаги на лопасти турбины 5 над последними расположена система сбора конденсата 6, которая представляет собой наклонные желобки, расположенные в два слоя таким образом, что перекрывают все сечение канала 2, но с достаточным зазором для пропуска сквозь них воздуха. Канал 2 расположен во внешнем чехле 3 таким образом, что снизу образуется зазор 7, а сбоку между стенками канала 2 и внешнего чехла 3 образуется канал 8 для вывода осушенного воздуха наружу. В канале 8 расположены радиаторы 9, отводящие тепло от горячих спаев термоэлектрических модулей 4. На выходе из канала 8 расположен козырек 10, который отбрасывает осушенный воздух в сторону от входа в канал 2.The device contains a cooling element 1 located in the channel 2, which, in turn, is embedded in the outer case 3. The cooling element is a set of metal pins or tubes staggered and cooled either by a compression type refrigeration machine or a thermoelectric module battery ( figure 1 indicates the battery of thermoelectric modules 4). Under the cooling element 1 in channel 2 there is a turbine 5 of an electric energy generator (the electric energy generator itself is not indicated in FIG. 1). To prevent condensed moisture from entering the turbine blades 5, the condensate collecting system 6 is located above the latter, which consists of inclined grooves arranged in two layers in such a way that they cover the entire cross section of channel 2, but with sufficient clearance to allow air to pass through them. Channel 2 is located in the outer case 3 in such a way that a gap 7 is formed from below, and a channel 8 is formed on the side between the walls of channel 2 and the outer case 3 to discharge the drained air to the outside. In the channel 8 there are radiators 9 that remove heat from the hot junctions of the thermoelectric modules 4. At the exit of the channel 8, a visor 10 is located, which rejects the drained air to the side of the entrance to the channel 2.

Принцип работы предлагаемого устройства для получения воды из атмосферного воздуха следующий. При включении охлаждающего элемента 1 воздух, расположенный вокруг штырей, охлаждается, в результате чего влага, содержащаяся в воздухе, конденсируется на штырях. Так как плотность холодного воздуха выше, чем теплого, охлажденный воздух "стекает" с охлаждающего элемента и крутит турбины 5 генератора электрической энергии. На место охлажденного и уже осушенного воздуха поступает новая порция из окружающей среды. Влага, сконденсированная на штырях охлаждающего элемента, собирается в капли и капает вниз, попадая в желобки системы сбора конденсата 6, после чего выводится наружу и используется по назначению. Холодный воздух, пройдя сквозь турбину 5 и зазор 7, попадает в канал 8, где расположены радиаторы 9, отводящие тепло от горячих спаев охлаждающего элемента 1. Здесь воздух нагревается и, в результате уменьшения плотности, стремится вверх, дополнительно увеличивая тягу воздуха в генераторе влаги. В результате этого турбины 5 генератора электрической энергии крутятся быстрее, а также увеличивается производительность работы устройства для получения воды из атмосферного воздуха за счет ускорения потока воздуха. Кроме этого, отвод тепла от горячих спаев охлажденным осушенным воздухом увеличивает эффективность работы охлаждающего элемента 1. Козырьки 10 отбрасывают поток теплого осушенного воздуха в сторону для того, чтобы он не попал обратно в канал 2.The principle of operation of the proposed device for producing water from atmospheric air is as follows. When the cooling element 1 is turned on, the air around the pins cools, as a result of which the moisture contained in the air condenses on the pins. Since the density of cold air is higher than warm, the cooled air "flows" from the cooling element and turns the turbines 5 of the electric energy generator. In place of cooled and already drained air, a new portion of the environment enters. Moisture condensed on the pins of the cooling element is collected in drops and drips down, falling into the grooves of the condensate collection system 6, after which it is discharged outside and used for its intended purpose. Cold air, passing through the turbine 5 and the gap 7, enters the channel 8, where the radiators 9 are located, which remove heat from the hot junctions of the cooling element 1. Here the air heats up and, as a result of a decrease in density, tends upward, further increasing the air draft in the moisture generator . As a result of this, the turbines 5 of the electric energy generator spin faster, and also the productivity of the device for receiving water from atmospheric air increases due to the acceleration of air flow. In addition, the removal of heat from hot junctions with cooled, dried air increases the efficiency of the cooling element 1. The peaks 10 throw the stream of warm, dried air to the side so that it does not fall back into the channel 2.

Как уже было сказано, в качестве охлаждающего элемента может использоваться как холодильная машина компрессионного типа, так и батарея термоэлектрических модулей. При использовании батареи термоэлектрических модулей схема устройства выглядит так, как указано на фиг.1 и 2. Если же используется холодильная машина компрессионного типа, то в канал 2 выводятся трубки с холодным хладагентом, а в канал 8 - трубки с горячим хладагентом.As already mentioned, both a compression-type chiller and a battery of thermoelectric modules can be used as a cooling element. When using a battery of thermoelectric modules, the device diagram looks like that shown in Figs. 1 and 2. If, however, a compression-type chiller is used, then pipes with cold refrigerant are discharged into channel 2, and pipes with hot refrigerant are discharged into channel 8.

Так как в генераторе влаги из атмосферного воздуха не предусмотрена система очистки полученной воды, то она может использоваться для технических целей, в частности для сельского хозяйства. При соответствующей очистке полученная вода может использоваться и для питья.Since there is no system for purification of the obtained water in the generator of moisture from atmospheric air, it can be used for technical purposes, in particular for agriculture. With appropriate treatment, the resulting water can also be used for drinking.

Claims (1)

Устройство для получения воды из атмосферного воздуха, содержащее канал для транспортировки потока атмосферного воздуха, охлаждающий элемент, размещенный в канале для транспортировки потока атмосферного воздуха, и систему сбора конденсата, отличающееся тем, что канал для транспортировки потока атмосферного воздуха вложен во внешний чехол с нижним зазором и образованием канала между его боковой поверхностью и боковой поверхностью чехла для вывода осушенного воздуха наружу, в котором установлены радиаторы для съема тепла с горячих спаев термоэлектрических батарей, холодными спаями приведенных в тепловой контакт с охлаждающим элементом, размещенным в канале для транспортировки потока атмосферного воздуха и представляющим собой набор металлических штырей или трубок, расположенных в шахматном порядке, под которым расположена турбина генератора электрической энергии, для предотвращения попадания конденсируемой влаги на лопасти которой над последними расположена система сбора конденсата, представляющая собой наклонные желобки, расположенные в два слоя таким образом, что перекрывают все сечение канала для транспортировки потока атмосферного воздуха, но с достаточным зазором для прохождения сквозь них воздуха, причем на выходе из канала для вывода осушенного воздуха расположен козырек для отбрасывания осушенного воздуха в сторону от входа в канал для транспортировки потока атмосферного воздуха.A device for receiving water from atmospheric air, comprising a channel for transporting a stream of atmospheric air, a cooling element located in a channel for transporting a stream of atmospheric air, and a condensate collection system, characterized in that the channel for transporting a stream of atmospheric air is embedded in an outer case with a lower clearance and the formation of a channel between its lateral surface and the lateral surface of the cover to output the dried air to the outside, in which radiators are installed to remove heat from hot spas of thermoelectric batteries, cold junctions brought into thermal contact with a cooling element located in the channel for transporting atmospheric air flow and representing a set of metal pins or tubes arranged in a checkerboard pattern, under which the electric power generator turbine is located, to prevent condensed moisture from getting on the blades of which are located above the last condensate collection system, which is an inclined grooves located in two layers in this way m, which cover all the channel cross section for transporting air flow, but with sufficient clearance for the passage therethrough of air, the outlet from the channel for the withdrawal of dried air is visor for discarding dried air away from the entrance to the channel for conveying air stream.
RU2002135495/03A 2002-12-26 2002-12-26 Device for production of water from atmospheric air RU2245967C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135495/03A RU2245967C2 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Device for production of water from atmospheric air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135495/03A RU2245967C2 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Device for production of water from atmospheric air

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002135495A RU2002135495A (en) 2004-06-27
RU2245967C2 true RU2245967C2 (en) 2005-02-10

Family

ID=35208992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002135495/03A RU2245967C2 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Device for production of water from atmospheric air

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2245967C2 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA019081B1 (en) * 2013-01-18 2013-12-30 Александр Сергеевич Бадерко Installation for production of fresh water
CN104250987A (en) * 2014-04-30 2014-12-31 浙江大学 Air condensation water producer
CN106368267A (en) * 2016-11-11 2017-02-01 湖南大学 Device for extracting water from air
CN106812179A (en) * 2017-03-07 2017-06-09 北京科技大学 It is a kind of based on solar powered intelligent air water drawing device and method
CN108755838A (en) * 2016-07-20 2018-11-06 卢思雨 Mute type air water generator based on Internet of things
WO2019147935A1 (en) * 2018-01-25 2019-08-01 Northwestern University Surfaces with high surface areas for enhanced condensation and airborne liquid droplet collection
CN112982566A (en) * 2021-02-25 2021-06-18 武汉理工大学 Air water taking device based on chimney effect
RU2755483C1 (en) * 2020-10-17 2021-09-16 Игорь Николаевич Суздальцев Mobile complex for collecting water from fog

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA019081B1 (en) * 2013-01-18 2013-12-30 Александр Сергеевич Бадерко Installation for production of fresh water
CN104250987A (en) * 2014-04-30 2014-12-31 浙江大学 Air condensation water producer
CN104250987B (en) * 2014-04-30 2015-10-28 浙江大学 A kind of air setting water generator
CN108755838A (en) * 2016-07-20 2018-11-06 卢思雨 Mute type air water generator based on Internet of things
CN106368267A (en) * 2016-11-11 2017-02-01 湖南大学 Device for extracting water from air
CN106368267B (en) * 2016-11-11 2019-08-09 湖南大学 Device for fetching water from air
CN106812179B (en) * 2017-03-07 2023-04-25 北京科技大学 Intelligent air water drawing device and method based on solar power supply
CN106812179A (en) * 2017-03-07 2017-06-09 北京科技大学 It is a kind of based on solar powered intelligent air water drawing device and method
WO2019147935A1 (en) * 2018-01-25 2019-08-01 Northwestern University Surfaces with high surface areas for enhanced condensation and airborne liquid droplet collection
US11680391B2 (en) 2018-01-25 2023-06-20 Northwestern University Surfaces with high surface areas for enhanced condensation and airborne liquid droplet collection
RU2755483C1 (en) * 2020-10-17 2021-09-16 Игорь Николаевич Суздальцев Mobile complex for collecting water from fog
CN112982566B (en) * 2021-02-25 2022-07-19 武汉理工大学 Air water taking device based on chimney effect
CN112982566A (en) * 2021-02-25 2021-06-18 武汉理工大学 Air water taking device based on chimney effect

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3675442A (en) Atmospheric water collector
Habeebullah Potential use of evaporator coils for water extraction in hot and humid areas
ES2312416T3 (en) A COOLING AND PRE-COOLING HEAT EXCHANGER FOR THE CONDITIONING OF THE ADMISSION AIR OF A TURBINE.
WO2013026126A1 (en) Atmospheric water generator
RU2245967C2 (en) Device for production of water from atmospheric air
JP2008531965A (en) Small heat pump using water as refrigerant
CN205857290U (en) A kind of solar air water generator for lifeboat
KR101252691B1 (en) Apparatus for production of water from fog
RU2463410C2 (en) Power-independent plant for condensation of atmospheric air moisture
CN102794087A (en) Energy efficient refrigeration large industrial dehumidifier
RU2278929C1 (en) Vortex system for condensing moisture from atmospheric air
US20150314216A1 (en) Vortex Water Distillation Apparatus
US20070295022A1 (en) Procedure For Obtaining Water From A Mass Of Atmospheric Air And A Machine For Obtaining Water By Condensing The Humidity In A Mass Of Air
RU138437U1 (en) DRYER GAS DRYER
CN106108612A (en) A kind of soup pot collecting distilled water Baoshang with refrigeration cooling
WO2006035299B1 (en) Cooling tower
US4715871A (en) Dehumidifier for a compressed gas
US6167716B1 (en) Condensate evaporator apparatus
KR101711337B1 (en) Air water system
RU2002135495A (en) DEVICE FOR PRODUCING WATER FROM ATMOSPHERIC AIR
RU2417287C2 (en) Procedure for withdrawal of water out of air and device for its implementation
RU2211293C2 (en) Method of recovery of water from air and facility for its implementation
CN109890184B (en) Heat radiator for electronic device
RU2686224C1 (en) Apparatus for producing fresh water from sea-based atmospheric air
RU2200281C1 (en) Solar plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041227