Винахід відноситься до способів автономного отримання прісної води питної якості з вологи навколишнього атмосферного повітря і може бути використано в побуті і для потреб народного господарства. Технічним результатом винаходу є отримання прісної води при відсутності або недоступності її традиційних джерел. Спосіб полягає в тому, що формують потік повітря, що містить пари води, здійснюють штучне охолодження потоку повітря і конденсують пари води. Отримувані при цьому прісну воду-конденсат подають у ємність для збору води, а охолоджене повітря - на конденсатор для забезпечення робочого режиму холодильного пристрою. Сформований потік повітря пропускають через фільтр повітрозабірника в умовах навколишнього середовища з відносною вологістю від 70 до 100% і температурою від +15 до +50 o С, а потім через електростатичне поле. Одержуваний охолоджене повітря через сполучну спідницю подають на радіатор конденсатора, при цьому обсяг проходить через радіатор повітря з умови 20 г вологи на 1 м 3 повітря і середньодобової продуктивності установки до 250 л / добу лежить в межах 12-13 тис. М 3 на добу.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до способів автономного отримання прісної води питної якості з вологи навколишнього атмосферного повітря і може бути використано в побуті для задоволення потреб населення в очищеної питної води, а також для потреб народного господарства при її промисловому використанні.
В даний час досить актуальною є задача отримання прісної води при відсутності або недоступності традиційних джерел.
Одним з можливих методів вирішення проблеми є конденсація води, що міститься в атмосферному повітрі.
Так, відомий спосіб і апарат для видалення води з повітря, в якому воду видаляють з повітря шляхом повторення четирехстадійного циклу. На першій стадії охолоджують конденсатор акумуляції тепла холодним повітрям, що надходять ззовні, і зволожують реагент, що збільшує гігроскопічність. На другій стадії видаляють воду із зазначеного реагенту струменем повітря, нагрітого сонячним випромінюванням, і підводять його до конденсатора акумуляції тепла. На третій стадії охолоджують додатковий конденсатор акумуляції тепла повітрям, що поступає ззовні, і зволожують реагент, що збільшує гігроскопічність. На четвертій стадії видаляють воду із зазначеного реагенту повітрям, нагрітим сонячною енергією / патент Франції N 2464337, кл. E 03 B 3/28, 1981 /.
Не применшуючи гідності даного способу і пристрою для його здійснення, проте необхідно відзначити його більш складне виконання.
Відомий спосіб і пристрій для вилучення води з атмосферного повітря, одним з яких є повітряно-водяний генератор за патентом США N 5203989 по кл. E 03 B 3/28, 1987.
Відповідно до даного патенту формують потік повітря, що містить водяні пари, охолоджують його до температури нижче точки роси, конденсують водні пари в воду, а зневоднений повітря викидають в атмосферу.
Відоме пристрій містить корпус, в якому встановлена холодильна машина і засіб транспортування потоку повітря. Нижня частина корпусу повідомлена зі збіркою конденсату.
При прокачуванні потоку атмосферного повітря, що містить пари води, відбувається їх конденсація на охолодному елементі холодильної машини і одночасне охолодження потоку повітря, що викидається в атмосферу.
Відомий спосіб і пристрій характеризуються низькою економічністю використання холодопродуктивності холодильної машини, так як тільки незначна її частина використовується для конденсації водяної пари, особливо при малій вологості повітря. При цьому велика частина холодопроизводительности витрачається на охолодження зневодненого повітря, що викидається в атмосферу.
У відомому способі здійснюється одноразове попереднє охолодження вхідного потоку повітря виходять, що дозволяє поліпшити ефективність використання холодопродуктивності холодильної машини.
Одночасно складна траєкторія руху потоку повітря створює велике газодинамічне опір.
Відома установка для отримання прісної води з вологого повітря, в роботі якої використовується сонячна енергія / DE 3313711, кл. E 03 B 3/28, 1984 /.
За рахунок електроенергії, одержуваної від сонячних батарей, холодильний агрегат виробляє холод, який виділяється на теплообміннику-випарнику. Вологе повітря за допомогою вентилятора продувається через повітропровід, в якому розташований випарник. В результаті контакту з поверхнею теплообмінника-випарника повітря охолоджується, що міститься в ньому пар стає насиченим, частково конденсується на поверхні теплообмінника і стікає в водозбірник.
Недоліками даної установки є великі енерговитрати і низька продуктивність.
У світлий час доби електроенергія від сонячних батарей надходить на холодильний агрегат, який виробляє холод. За допомогою вентиля холодильний агрегат підключається до термоізольованому ємності. Що знаходиться в ній рідина за допомогою гидронасоса прокачується через холодильний агрегат і охолоджується, в результаті в термоізольованому ємності акумулюється холод. Потім термоізольована ємність за допомогою вентиля відключається від холодильного агрегату і підключається до теплообмінника-конденсатора. Коли вологість повітря досягає величини, близької до 100%, включаються гидронасос і вентилятор. З їх допомогою холодна рідина і вологе повітря пропускаються через конденсатор. Що міститься в повітрі водяна пара конденсується на його поверхні, а що знаходяться в ньому краплі уловлюються каплеуловителем і захоплена волога стікає в водозбірник.
Недоліком даної установки є необхідність витрачання енергії і відсутність автономності при роботі установки.
Недоліком цього пристрою є наявність генератора енергії вітру, що призводить до складності конструкції і знижує надійність дії, ускладнює обслуговування. Застосування замкнутої системи циркуляції охолоджуючої води і розташування теплообмінника в межах глибини занурення плавучої опорної конструкції не дозволяє забезпечити охолодження циркулюючої води до низьких температур, що знижує ефективність дії пристрою в цілому і не дозволяє забезпечити високу його продуктивність.
Відомо пристрій для конденсування роси, що містить опору, на якій розташована конденсується поверхню. Поверхня електрично ізлірована від грунту, що забезпечує створення на поверхні електростатичного заряду. При певних кліматичних умовах на поверхні конденсується знаходиться в повітрі волога. Є збірник, до якого з поверхні стікає конденсат, а також пристрій для перекачування конденсату в резервуар. В одній з конструкцій конденсується поверхня виконана у вигляді вертикального металевого листа, а збіркою є канал вздовж кромки листа. Лист може повертатися навколо опори для установки за вітром. В іншій конструкції конденсується поверхня виконана у вигляді перевернутого конуса, розділеного на трикутні сегменти. Площа поверхні може бути збільшена ребрами. Резервуар, який можна встановлювати під землею, може мати пластмасовий мішок з проникного матеріалу. Мішок надягають на нижній кінець труби подачі конденсату зі збірки / GB 1603661, кл. E 03 B 3/28, 1981 /.
Однак даний пристрій недостатньо ефективно в експлуатації зважаючи на велику його металоємності.
Не применшуючи гідності найближчого способу і пристрою для його здійснення, заявлений спосіб все ж є найбільш промислово придатним, оскільки має низку переваг у порівнянні з відомими традиційними способами і установками для їх здійснення для отримання води з повітря, а саме:
- дає воду високого (дощового) якості, яка може довго зберігатися;
- забезпечує екологічну чистоту експлуатації;
- установка для здійснення способу транспортабельна, проста і довговічна в роботі, має вагу 60 кг, невеликі габарити і вартість.
Завданням винаходу є отримання прісної води при відсутності або недоступності традиційних джерел конденсації води, що міститься в атмосферному повітрі.
Завдання вирішується за рахунок того, що в способі отримання води з повітря, що полягає в тому, що формують потік повітря, що містить пари води, здійснюють штучне охолодження потоку повітря, конденсують пари води і подають одержувані при цьому прісну воду-конденсат - в ємність для збору води, а охолоджене повітря - на конденсатор для забезпечення робочого режиму холодильного пристрою, сформований потік повітря пропускають через фільтр повітрозабірника в умовах навколишнього середовища з відносною вологістю від 70 до 100% і температ рій від +15 до +50 o C, а потім через електростатичне поле одержуваний охолоджене повітря через сполучну спідницю подають на радіатор конденсатора, при цьому обсяг проходить через радіатор повітря з умови 20 г вологи на 1 м 3 повітря і середньодобової продуктивності установки до 250 л / добу лежить в межах 12-13 тис. м 3 на добу.
Спосіб реалізується в такий спосіб: примусово, наприклад, вентилятором, формують потік атмосферного повітря, що містить пари води, який, пройшовши через фільтр повітрозабірника і електростатичне поле з напруженістю електричного поля E = 1,5 B, надходить в конденсатор, де охолоджується нижче точки роси. Отримана при цьому прісна вода-конденсат стікає по піддону в ємність для збору води. Охолоджене повітря через сполучну спідницю подається на радіатор конденсатора для забезпечення робочого режиму холодильного пристрою.
Нормальна робота способу отримання води з повітря відбувається при наступних основних умовах навколишнього середовища:
- відносна вологість від 70 до 100%;
- температура від +15 до +50 o C.
Ефективніше отримання води з повітря відбувається в середовищі з підвищеною абсолютною вологістю повітря і значним добовим перепадом температури.
Граничними (неробочими) умовами способу видобутку води з повітря і установки для здійснення способу, при яких повинна бути припинена його експлуатація, є:
- зниження температури навколишнього повітря нижче +15 o C;
- підвищення температури навколишнього повітря вище +50 o C;
- зниження вологості навколишнього повітря нижче 70% при +20 o C;
- підвищення запиленості навколишнього повітря понад 0,5 г / м 3;
- відхилення корпусу конденсатора від вертикалі на кут понад 5 o.
Якщо спосіб видобутку води відбувається безпосередньо біля моря, в хвойному лісі або на квітковому лугу, то одержувана вода буде володіти цілющими властивостями.
Мінералізація одержуваної води досягається двома шляхами. Проста мінералізація - шляхом приміщення шматка вапняку в піддон або ємність для збору води, з заміною вапняку раз в п'ять років. Складна мінералізація (для створення програмованого мінерального складу) - шляхом введення в конструкцію мікропроцесора і ємностей з солями.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб отримання води з повітря, що полягає в тому, що формують потік повітря, що містить пари води, здійснюють штучне охолодження потоку повітря, конденсують пари води і подають одержувані при цьому прісну воду-конденсат - в ємність для збору води, а охолоджене повітря - на конденсатор для забезпечення робочого режиму холодильного пристрою, який відрізняється тим, що сформований потік повітря пропускають через фільтр повітрозабірника в умовах навколишнього середовища з відносною вологістю від 70 до 100% і температурою від +15 до +50 o C, а потім через електростатичне поле, що отримується охолоджене повітря через сполучну спідницю подають на радіатор конденсатора, при цьому обсяг проходить через радіатор повітря з умови 20 г вологи на 1 м 3 повітря і середньодобової продуктивності установки до 250 л / добу лежить в межах 12 - 13 тис.м 3 на добу.