RU2609375C1 - Method for producing water from air - Google Patents
Method for producing water from air Download PDFInfo
- Publication number
- RU2609375C1 RU2609375C1 RU2016115808A RU2016115808A RU2609375C1 RU 2609375 C1 RU2609375 C1 RU 2609375C1 RU 2016115808 A RU2016115808 A RU 2016115808A RU 2016115808 A RU2016115808 A RU 2016115808A RU 2609375 C1 RU2609375 C1 RU 2609375C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- receivers
- condenser
- compressors
- sea
- Prior art date
Links
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
-
- 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
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)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к способам автономного получения пресной воды питьевого качества из окружающего влажного, морского, атмосферного воздуха и может быть также использовано для бытовых и хозяйственных нужд.The invention relates to methods for autonomous production of fresh water of drinking quality from ambient humid, marine, atmospheric air and can also be used for domestic and household needs.
Уровень техникиState of the art
Известен способ извлечения воды из атмосферного воздуха, заключающийся в том, что формируют поток воздуха, содержащего пары воды, осуществляют искусственное охлаждение потока воздуха, конденсируют пары воды и получаемую при этом пресную воду-конденсат подают в емкость для сбора воды (RU 2081256, кл. E03B 3/28, 1997). Недостатком способа является необходимость использования внешней подводимой энергии для формирования потока атмосферного воздуха, направляемого в конденсатор для осаждения влаги.There is a method of extracting water from atmospheric air, which consists in forming a stream of air containing water vapor, performing an artificial cooling of the air stream, condensing water vapor and the resulting fresh water-condensate is fed into a tank for collecting water (RU 2081256, cl. E03B 3/28, 1997). The disadvantage of this method is the need to use external input energy to form a stream of atmospheric air directed into the condenser to precipitate moisture.
Наиболее близким техническим решением к заявленному способу по совокупности признаков является способ получения воды из воздуха, заключающийся в том, что формируют поток воздуха, содержащего водяные пары, охлаждают его до температуры ниже точки росы, конденсируют водяные пары в воду, а обезвоженный воздух выбрасывают в атмосферу (патент США N 5203989, E03B 3/28, 1987). При прокачке потока атмосферного воздуха, содержащего пары воды, происходит их конденсация на охлаждающем элементе холодильной машины и одновременное охлаждение потока воздуха, который выбрасывается в атмосферу. Для прокачки потока атмосферного воздуха необходим генератор энергии сжатого воздуха, требующий затрат внешней энергии. Известный способ, предполагающий также использование внешней подводимой энергии для работы холодильной машины, характеризуется низкой экономичностью использования холодопроизводительности машины, так как только незначительная часть потребляемой ею энергии используется для конденсации паров воды. При этом большая часть холодопроизводительности расходуется на охлаждение обезвоженного воздуха, выбрасываемого в атмосферу.The closest technical solution to the claimed method according to the totality of features is a method for producing water from air, which consists in forming a stream of air containing water vapor, cooling it to a temperature below the dew point, condensing water vapor in water, and dehydrated air is released into the atmosphere (US patent N 5203989, E03B 3/28, 1987). When pumping a stream of atmospheric air containing water vapor, they condense on the cooling element of the chiller and at the same time cool the air stream that is released into the atmosphere. To pump the flow of atmospheric air, a compressed air energy generator is required, which requires external energy. The known method, which also involves the use of external input energy for the operation of the refrigerating machine, is characterized by low efficiency of using the cooling capacity of the machine, since only a small part of the energy consumed by it is used to condense water vapor. Moreover, most of the cooling capacity is spent on cooling dehydrated air discharged into the atmosphere.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Технической задачей, стоящей перед изобретением, является создание несложного и экономически эффективного способа получения пресной воды питьевого качества из атмосферного, влажного, морского воздуха с использованием возобновляемого источника энергии, позволяющего с низкой себестоимостью получать пресную воду из атмосферного, влажного, морского воздуха. В качестве возобновляемого источника энергии для сжатия воздуха используется энергия морских волн. Для охлаждения конденсатора влаги используется морская вода.The technical challenge facing the invention is the creation of a simple and cost-effective method of producing fresh water of drinking quality from atmospheric, moist, sea air using a renewable energy source, which allows to obtain fresh water from atmospheric, moist, sea air with low cost. The energy of the sea waves is used as a renewable energy source for compressing air. Seawater is used to cool the moisture condenser.
Техническим результатом заявленного изобретения является снижение затрат на получение пресной воды из атмосферного воздуха, за счет исключения подвода электроэнергии и использования возобновляемой гидравлической энергии морских волн, простота и невысокая стоимость конструкции для реализации способа за счет доступности материалов, из которых она изготавливается, и экологическая безопасность способа.The technical result of the claimed invention is to reduce the cost of obtaining fresh water from atmospheric air, by eliminating the supply of electricity and the use of renewable hydraulic energy of sea waves, the simplicity and low cost of the structure for implementing the method due to the availability of materials from which it is made, and the environmental safety of the method .
Согласно изобретению техническая задача решается, а технический результат достигается следующим образом. Способ получения воды из воздуха включает подачу атмосферного воздуха в генераторы энергии сжатого воздуха, охлаждение потока сжатого воздуха после генераторов в конденсаторах-ресиверах с осаждением и отбором влаги. Забор атмосферного, влажного воздуха производят в непосредственной близости от поверхности моря, где влажность его максимальна, а температура воздуха выше температуры воды в море, при помощи полупроницаемых мембран, с последующей подачей в генераторы энергии сжатого воздуха. Генераторы сжатого воздуха выполняют в виде мембранных или поршневых компрессоров, помещают компрессоры под уровень моря, закрепляют неподвижную часть компрессоров при помощи анкеров с поверхностью дна моря, подвижную часть компрессоров соединяют с конденсаторами-ресиверами воздуха, которые имеют положительную плавучесть. Нагнетательные линии компрессоров соединяют с ресиверами, которые одновременно являются конденсаторами воздушной влаги (конденсаторы-ресиверы). Большая часть объема конденсаторов-ресиверов с положительной плавучестью находится под уровнем моря и охлаждается морской водой. Генераторы энергии сжатого воздуха приводят в действие с использованием выталкивающей силы воды, уровень которой колеблется из-за наличия волн, и создает возвратно-поступательное движение конденсаторов-ресиверов с положительной плавучестью, соединенных с подвижными частями компрессоров. Осажденную влагу из конденсаторов-ресиверов подают по трубопроводам потребителям, используя энергию избыточного давления воздуха в конденсаторах-ресиверах. Осушенный воздух из конденсаторов-ресиверов сбрасывают в атмосферу, поддерживая при этом постоянное избыточное давление воздуха в конденсаторах-ресиверах. Осаждение влаги из воздуха в конденсаторах-ресиверах происходит за счет повышения температуры точки росы при избыточном давлении воздуха в конденсаторах-ресиверах. Чем выше избыточное давление воздуха в конденсаторах-ресиверах, тем большая часть влаги выделяется из морского влажного воздуха. Кроме того, нижняя, большая часть объема конденсаторов-ресиверов находится под уровнем моря, где температура ниже температуры атмосферного воздуха, что также способствует осаждению влаги из атмосферного морского воздуха на внутренней поверхности подводной части конденсаторов-ресиверов.According to the invention, the technical problem is solved, and the technical result is achieved as follows. A method of producing water from air includes supplying atmospheric air to compressed air energy generators, cooling the compressed air stream after the generators in condenser receivers with precipitation and selection of moisture. Atmospheric, humid air is taken in the immediate vicinity of the sea surface, where its humidity is maximum, and the air temperature is higher than the temperature of the water in the sea, using semipermeable membranes, followed by the supply of compressed air to the energy generators. Compressed air generators are made in the form of membrane or piston compressors, compressors are placed below sea level, the fixed part of the compressors is fixed with anchors to the bottom of the sea, the movable part of the compressors is connected to condenser-receivers of air, which have positive buoyancy. The discharge lines of the compressors are connected to the receivers, which are simultaneously air condensers (condenser-receivers). Most of the volume of positive buoyancy condenser receivers is below sea level and is cooled by sea water. The compressed air energy generators are driven using the buoyancy force of water, the level of which fluctuates due to the presence of waves, and creates a reciprocating motion of the positive buoyancy condenser receivers connected to the moving parts of the compressors. The precipitated moisture from the capacitors-receivers is supplied through pipelines to consumers, using the energy of excess air pressure in the capacitors-receivers. Drained air from the condenser receivers is discharged into the atmosphere, while maintaining a constant excess air pressure in the condenser receivers. The precipitation of moisture from the air in the condenser-receivers occurs due to an increase in the temperature of the dew point with excess air pressure in the condenser-receivers. The higher the excess air pressure in the receiver capacitors, the greater part of the moisture is released from the moist sea air. In addition, the lower, most of the volume of condenser receivers is located below sea level, where the temperature is lower than the temperature of atmospheric air, which also contributes to the deposition of moisture from atmospheric sea air on the inner surface of the underwater part of the condenser receivers.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг. 1 - схема получения воды из воздуха.FIG. 1 is a diagram of obtaining water from air.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Способ получения воды из воздуха (см. фигура 1) реализуется следующим образом. Генераторы энергии сжатого воздуха выполняют в виде поршневых компрессоров (1). Фиксируют неподвижную часть компрессоров с поверхностью дна моря при помощи тросов (2) и анкеров различного типа, например тяжелых грузов с отрицательной плавучестью (3). Подвижные части компрессоров при помощи тросов (4) соединяют с конденсаторами-ресиверами (5), имеющими положительную плавучесть. Нагнетательные линии компрессоров (6) соединяют с конденсаторами-ресиверами (5). Забор влажного морского воздуха осуществляют в непосредственной близости от поверхности моря, используя в заборных устройствах (7) полупроницаемые мембраны (8), для предотвращения попадания морской капельной воды во всасывающие линии (9) компрессоров (1). Осажденную влагу в конденсаторах-ресиверах (5) через автоматически работающие поплавковые клапаны (10) отводят по трубопроводам (11), используя энергию сжатого воздуха в конденсаторах-ресиверах (5). Осушенный воздух через автоматически работающие клапаны (12) сбрасывают в атмосферу, поддерживая постоянным избыточное давление в конденсаторах-ресиверах (5). Установки для получения пресной воды из влажного воздуха размещают в акватории моря, соединяют друг с другом в виде «гирлянд» для увеличения производительности по пресной воде. Соединенные установки работают на общий коллектор сбора пресной воды (13), подающий воду потребителям. Компрессоры (1) снабжены всасывающими (14) и нагнетательными (15) клапанами. При возвратно-поступательном движении конденсаторов-ресиверов (5), за счет энергии морских волн, происходит работа компрессоров (1). Всасывание влажного, морского воздуха осуществляется за счет энергии газовой или механической пружины (16), а сжатие и нагнетание за счет энергии морских волн.The method of obtaining water from air (see figure 1) is implemented as follows. Generators of compressed air energy are in the form of reciprocating compressors (1). The fixed part of the compressors is fixed with the surface of the sea bottom using ropes (2) and anchors of various types, for example, heavy loads with negative buoyancy (3). The moving parts of the compressors are connected with cables (4) to condenser receivers (5), which have positive buoyancy. The discharge lines of the compressors (6) are connected to the capacitors-receivers (5). The intake of moist sea air is carried out in the immediate vicinity of the sea surface using semi-permeable membranes (8) in the intake devices (7) to prevent sea drip water from entering the suction lines (9) of the compressors (1). The precipitated moisture in the condenser-receivers (5) through the automatically working float valves (10) is removed through pipelines (11) using the energy of compressed air in the condenser-receivers (5). The dried air through the automatically working valves (12) is discharged into the atmosphere, maintaining a constant overpressure in the condenser-receivers (5). Installations for fresh water from humid air are placed in the sea, connected to each other in the form of "garlands" to increase fresh water productivity. The connected plants operate on a common fresh water collector (13), which supplies water to consumers. Compressors (1) are equipped with suction (14) and discharge (15) valves. With the reciprocating movement of the capacitors-receivers (5), due to the energy of the sea waves, the compressors (1) work. The absorption of moist, sea air is carried out due to the energy of a gas or mechanical spring (16), and the compression and injection due to the energy of sea waves.
Заявленное техническое решение позволяет преобразовывать практически даровую гидравлическую энергию морских волн в энергию сжатого воздуха, необходимую для выделения влаги, содержащейся в атмосферном, морском воздухе, в конденсаторах-ресиверах, охлаждаемых морской водой, и снизить, таким образом, затраты на производство пресной воды питьевого качества. В качестве возобновляемого источника энергии для сжатия воздуха используется энергия морских волн. Для охлаждения конденсатора влаги используется морская вода. Тем самым снижаются затраты на производство воды из воздуха, в том числе, за счет исключения подвода электроэнергии.The claimed technical solution allows you to convert almost free hydraulic energy of sea waves into the energy of compressed air, necessary for the release of moisture contained in atmospheric, sea air, in condensers-receivers, cooled by sea water, and thus reduce the cost of producing fresh drinking water quality . The energy of the sea waves is used as a renewable energy source for compressing air. Seawater is used to cool the moisture condenser. This reduces the cost of producing water from the air, including by eliminating the supply of electricity.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115808A RU2609375C1 (en) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Method for producing water from air |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115808A RU2609375C1 (en) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Method for producing water from air |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2609375C1 true RU2609375C1 (en) | 2017-02-01 |
Family
ID=58457467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016115808A RU2609375C1 (en) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Method for producing water from air |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2609375C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651294C1 (en) * | 2017-02-27 | 2018-04-19 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Device for production of fresh water from atmospheric air |
RU2651298C1 (en) * | 2017-02-27 | 2018-04-19 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Device for production of fresh water from atmospheric air |
RU2651296C1 (en) * | 2017-02-27 | 2018-04-19 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Device for producing fresh water from atmospheric air in areas with high intensity of the tides |
RU2660273C1 (en) * | 2017-09-25 | 2018-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method of water from air producing |
RU2675486C1 (en) * | 2017-12-28 | 2018-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method of water from air producing |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2143530C1 (en) * | 1999-03-25 | 1999-12-27 | Кочетков Борис Федорович | Device for producing fresh water from air |
RU2169237C1 (en) * | 1999-11-02 | 2001-06-20 | Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства | Plant for production of fresh water with use of natural cold |
CN101766920A (en) * | 2010-02-11 | 2010-07-07 | 肖云生 | Method for preparing fresh water by using deep sea water as coolant |
CN105507367A (en) * | 2016-01-25 | 2016-04-20 | 张方元 | Natural heat exchange type air-source fresh water generation method, natural heat exchange type air-source fresh water generation device and fresh water generation system |
-
2016
- 2016-04-22 RU RU2016115808A patent/RU2609375C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2143530C1 (en) * | 1999-03-25 | 1999-12-27 | Кочетков Борис Федорович | Device for producing fresh water from air |
RU2169237C1 (en) * | 1999-11-02 | 2001-06-20 | Всероссийский НИИ электрификации сельского хозяйства | Plant for production of fresh water with use of natural cold |
CN101766920A (en) * | 2010-02-11 | 2010-07-07 | 肖云生 | Method for preparing fresh water by using deep sea water as coolant |
CN105507367A (en) * | 2016-01-25 | 2016-04-20 | 张方元 | Natural heat exchange type air-source fresh water generation method, natural heat exchange type air-source fresh water generation device and fresh water generation system |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651294C1 (en) * | 2017-02-27 | 2018-04-19 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Device for production of fresh water from atmospheric air |
RU2651298C1 (en) * | 2017-02-27 | 2018-04-19 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Device for production of fresh water from atmospheric air |
RU2651296C1 (en) * | 2017-02-27 | 2018-04-19 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Device for producing fresh water from atmospheric air in areas with high intensity of the tides |
RU2660273C1 (en) * | 2017-09-25 | 2018-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method of water from air producing |
RU2675486C1 (en) * | 2017-12-28 | 2018-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Method of water from air producing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2609375C1 (en) | Method for producing water from air | |
WO2006004587A3 (en) | Submersible power plant | |
CN104261498B (en) | A kind of thermal gradient energy of sea water sea water desalinating plant of powered by wave energy and method | |
CA2672683C (en) | Oscillating water column energy accumulator | |
WO2009021415A1 (en) | Apparatus for desalination of sea water | |
CN104671354B (en) | The air pressure seawater desalination system of powered by wave energy | |
RU2650564C1 (en) | Method of water from air producing | |
RU2631469C1 (en) | Method for producing water from air | |
KR101678829B1 (en) | High-efficiency ocean thermal energy conversion (OTEC) applying a liquid-vapor ejector and a motive pump | |
RU2653875C1 (en) | Method for producing water from air | |
CN102616341A (en) | Wave energy collecting ship | |
RU2770360C1 (en) | Sea water desalination method | |
CN108463596B (en) | Method for obtaining water from air | |
FR3002597B1 (en) | CENTRALE HOULOMOTRICE IMMERGEE | |
RU2347940C1 (en) | Wave power generation plant | |
RU2652822C1 (en) | Method of obtaining water from air | |
RU2618315C1 (en) | Method for producing water from air | |
CN205101192U (en) | Fluid formula air compressor | |
US1211161A (en) | Wind-power. | |
CN212387761U (en) | Seawater desalination system utilizing seawater temperature difference energy and wave energy | |
CN204298089U (en) | Suction type solar energy desalinator | |
CN209339237U (en) | A kind of constant pressure water supply equipment | |
RU2819674C1 (en) | Method of purifying water from salt and impurities | |
CN101100319A (en) | Wind power type seawater desalination machine | |
WO2023028340A3 (en) | Floating generator that harnesses the energy from waves to produce usable electrical energy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190423 |