Víz a levegőből: Hogyan működnek az atmoszférikus vízgenerátorok. A levegő vízből való elszívásának módja

Működési elve

A GV egy piramis keret, nedvességelnyelő töltőanyaggal. A piramis keretet négy oszlop alkotja, poz. 3, az alaphoz hegesztett poz. 4, fém sarokból készült.

Fémháló, poz. tizenöt; alulról az alapra rátétek segítségével poz. 6 egy polietilén raklap poz. 5 lyukkal a közepén.

A hálókeret belső tere szorosan (de a falak deformációja nélkül) nedvességelnyelő anyaggal van kitöltve. Kívül egy átlátszó kupola, poz. 1, amely négy striával van rögzítve poz. 8 és lengéscsillapító poz. 14. A HW-nek két munkaciklusa van: nedvesség felvétele a levegőből a töltőanyag által; a nedvesség elpárolgása a töltőanyagból, majd a kupola falain kondenzálódik.

Napnyugtakor az átlátszó kupola megemelkedik, hogy levegő juthasson a töltőanyaghoz; A töltelék egész éjszaka felszívja a nedvességet.

Reggel a kupolát leeresztik és lengéscsillapítóval lezárják; a nap elpárologtatja a töltőanyagból a nedvességet, a gőz a piramis felső részében összegyűlik, a kondenzátum a kupola falain lefolyik a tálcára, és a benne lévő lyukon keresztül feltölti a tartályt vízzel.

Vízgenerátor készítése

A HV gyártásának előkészítése a töltőanyag összegyűjtésével kezdődik.

Töltőanyagként újságpapír-maradványokat használnak; az újságpapírt mentesíteni kell a tipográfiai betűtípustól, hogy elkerüljük a keletkező víz ólomvegyületekkel való szennyeződését.

A papírgyűjtés sok időt vesz igénybe, de ez idő alatt készülnek el a GW fennmaradó elemei.

Az alap hegesztett fém sarkokból 35x35 mm polcmérettel, négy támasztékkal. 10 azonos sarok és nyolc konzol, poz. 13. A konzolok acélrudakkal vannak összekötve, poz. 17 hosszúság 930 mm. átmérője 10 mm.

A sarkok polcaira felülről egy 15x15 mm-es hálóméretű fémhálót hegesztenek. hálóhuzal átmérője 1,5-2 mm.

Az acélszalagból négy fedőréteg van kivágva. 6. 4,5 mm átmérőjű lyukakat fúrunk át az alap sarkaiban lévő rátétek lyukain, és meneteket vágunk a BM 5 csavarokhoz; Ezután az alapot a GW-hez meghatározott helyre kell beépíteni a kertben, veteményesben stb.

A helyet úgy kell megválasztani, hogy a GW-t ne takarják el fák és épületek. A támasztóhely kiválasztása után az alapot cementhabarccsal rögzítik a talajba. 100 mm átmérőjű tartónikkelt 2 mm vastag acéllemezről a tartókra hegeszteni megengedett.

Ezt követően négy állványt felváltva hegesztenek az alapnégyzet sarkaiba oly módon, hogy az állványok 30 mm hosszúak legyenek az alap közepén, körülbelül magasságban.

A kereszttartók anyaga megegyezik az állványokéval.

Ezután egy raklap poz. 5; a raklap szélei, amelyek a rátétek alatt lesznek, be vannak szorítva, hogy megerősítsék a rögzítési pontot. A raklap közepén egy 70 mm átmérőjű kerek lyukat vágunk ki - a víz elvezetésére. A lyukak szélei egy további polietilén fedőréteg hegesztésével is megerősíthetők.

Ezt követően az állványokra egy hálós keretet rögzítenek, amely egy 15x15 mm-es szembőségű, finom szemű halászháló. A hálót vattaszalaggal rögzítik a tartóoszlopokhoz és a fémhálós raklap széleihez. hogy a háló megfeszüljön a fogaslécek között.

Szintén kívánatos a hálót a keresztrudakhoz kötni, két részre osztva a piramis belső térfogatát.

Mielőtt a hálót az utolsó oszlopra kötné, a kapott hálós keret rekeszeit (felülről kezdődően) sűrűn megtöltik gyűrött újságpapír-darabokkal. A kitöltést úgy kell elvégezni, hogy a piramis belsejében ne legyen szabad hely, és a hálófalak kiemelkedése minimális legyen.

Ezután folytassa az átlátszó kupola gyártását.

Polietilén fóliából készül, melynek vágása a rajz szerint, poz. 1, és forrasztópákával az A, A1 síkok mentén hegesztjük. A varrást túlmelegedés nélkül kell elvégezni, hogy a polietilén ne váljon rideggé a hegesztés helyén.

A piramis tetején lévő kupola integritásának megsértésének megakadályozása érdekében egyfajta polietilén "sapkával" borítják - a rajz szerint B töredékkel, poz. 1. Ezután, miután a B töredéket a piramisra helyezte, óvatosan helyezze rá a kupolát a keretre. A kupola kiegyenesítése után a C síkok éleit összehegesztik: egyfajta tetőt kapunk.

Kizsákmányolás

Napnyugtakor az átlátszó kupolát a keresztlécek szintjéig felhajtják és striákkal rögzítik ebben a helyzetben, horgokat helyezve a rudakba. 17.

Az éjszaka folyamán a papír felszívja a nedvességet, reggel pedig leengedik a kupolát, alsó szélét lengéscsillapítóval rögzítve az alapra.

Napközben a nap felmelegíti a piramist, a papír nedvessége elpárolog, a gőz lehűlése során a falakon vízzé csapódik le, ami lefolyik. A vizet úgy gyűjtik össze, hogy egy edényt egy műanyag serpenyőben lévő lyuk alá helyeznek.

Napnyugtakor a ciklus megismétlődik.

A találmány búvárfelszerelésre vonatkozik, és felhasználható önálló búvárkodáshoz szükséges eszközök létrehozására. A víz és a membránfóliával határolt üreges kamra gázhalmazállapotú közege közötti gázcserével a levegő vízből történő kinyerésére szolgáló eljárás azzal jellemezhető, hogy membránfilmként porózus anyagot használnak, amelynek átmenő pórusai legfeljebb 100 μm átmérőjűek. A gázcsere az üreges kamrában a légkör és a kamra merülési hidrosztatikus oszlopának össznyomását meghaladó légnyomás mellett történik. Növeli a kamra levegője és a víz közötti gázcsere sebességét, és csökkenti a felhasznált filmmembrán mennyiségét. 4 w.p. légy.

A találmány a víz alatti munka területére vonatkozik, és felhasználható önálló búvárkodáshoz, gyakorlatilag korlátlan víz alatti idővel, valamint víz alatti emberek életfenntartására és tevékenységükre. Jelenleg búvárfelszerelést vagy zárt, zárt eszközöket, például tengeralattjárókat használnak erre a célra. Az első esetben oxigént tartalmazó sűrített vagy cseppfolyósított gázzal ellátott palackokat használnak a víz alatti légzésre, a második esetben pedig rendszerint regeneráló kémiai elemeket használnak a szén-dioxid elnyelésére és az oxigén redukálására (RF szabadalom 2138421, B 63 C, 11/00, 11/36, közzétéve 1999). Az ismert megoldások hátránya a bonyolultság és a magas költségek, a víz alatti időnek pedig a palackban való gázellátása vagy a regeneráló elemek térfogata korlátozza. A javasolt módszerhez lényegében egy olyan módszer áll a legközelebb, amely a vízből oxigén kinyerésére és a szén-dioxid szelektív film-műanyag membránokból készült üreges kamrán keresztül történő eltávolítására épül, amelyet prototípusnak vettünk ("Tudomány és Élet") , 1965, 3, 139. o.; „Tudomány és Élet”, 1967, 2, 86. o.). Ennek a módszernek azonban jelentős hátránya, hogy a levegő és a víz közötti gázcsere sebessége, amely az oxigén és a szén-dioxid membránon keresztüli diffúziójának sebességétől függ, kis hajtóerő mellett (amelyet a parciális nyomások különbsége határoz meg). oxigén a kamrán belül és kívül a víz felett) nagyon alacsony, aminek következtében egy személy oxigénellátásához 6 m 2 területű membránra van szükség, ami nagyon drága, összetett kamra kialakítást igényel. valamint a szűkös műanyagok felhasználása. A találmány célja a kamra levegője és a víz közötti gázcsere sebességének jelentős növelése és a felhasznált filmmembrán mennyiségének csökkentése. A problémát az a tény oldja meg, hogy a levegő vízből történő kivonásánál a víz és a gáznemű közege közötti üreges kamra gázcseréjével filmmembránt, míg a porózus, legfeljebb 100 μm átmérőjű átmenő pórusokkal rendelkező anyagot alkalmazzák. membránfilmként használják, és a gázcsere az üreges kamrában a légnyomás és a kamra merülési hidrosztatikus oszlopának össznyomását meghaladó légnyomáson történik. Ezenkívül a kamrában a légnyomás alacsonyabb, mint a membránfilm pórusaiban lévő gáz- és folyadékfázis közötti határfelületen a víz felületi feszültségi erőinek leküzdéséhez szükséges nyomás. Ezenkívül a kamrában a légnyomást kényszergázellátással tartják fenn. A használt gáz levegő vagy oxigén, vagy nitrogén, vagy hélium, vagy ezek keveréke. Membránfóliaként szövött vagy nem szőtt polimert, pamutot, gyapjút és szintetikus anyagokat használnak. A jelen találmány felületi feszültséget alkalmaz a határfelületen (ebben az esetben levegő-víz); A víz felületi feszültségének erői lehetővé teszik a túlzott légnyomás fenntartását. A fázishatár ebben az esetben a használt membrán pórusaiban található. Így a membrán pórusaiban közvetlen érintkezés jön létre a gázközeg és a víz között, és a gázcsere közvetlenül, a membránanyagon keresztül történő diffúzió megkerülésével történik, ami jelentősen megnöveli annak sebességét, ez pedig csökkenti a membrán területét. . Csak 10-50 mm túlnyomásos vízoszlop elegendő ahhoz, hogy megakadályozza a víz bejutását a kamrába, bár általában a gázcsere és az egyes gázkomponensek gázcseréje is jóval magasabb túlnyomásértékeknél megy végbe. A gázcsere intenzitása a kamrában és a membránnal érintkező víz feletti gázkomponensek parciális nyomásának különbségétől függ. Az üreges kamra kialakításához szükséges membránok anyagának és pórusméretének megválasztása egy speciális állványkamrán történt. A kamra tetejére egy 50 mm átmérőjű porózus membrán mintát helyeztünk, és az állvány alsó üreges lezárt részének tetejére rögzítettük. Az állvány alsó része nyomásmérővel van felszerelve a légnyomás mérésére. Ezenkívül az állvány aljára egy levegőellátás is csatlakozik. Száraz porózus membrán felszerelésekor a levegő szinte akadálytalanul áthalad a membrán pórusain. Vízbe merítve az állvány ellenállása sokszorosára nő, mivel a membrán pórusaiban a levegő-víz fázishatáron a víz felületi feszültségének erői akadályozzák a levegő szabad áthaladását. Az üreges membrán ellenállása fordítottan arányos a pórusnyílások átmérőjével, és a 100 μm pórusátmérőjű 5 mm-es vízoszloptól a 0,01 μm-nél kisebb pórusátmérőjű több atmoszférájú túlnyomásig terjed. Az állvány további víz alá merítésekor a membrán ellenállása tovább növekszik a vízoszlop hidrosztatikai nyomásának értékével és függ a bemerítés mélységétől. A víz és az üreges kamra közötti gázcsere tesztelését speciálisan erre a célra kialakított készüléken végeztük. A vizsgálati eredményeket a következő példákban adjuk meg, amelyek illusztrálják, de nem korlátozzák a találmány alkalmazásának lehetőségét. 1. példa: A teszter egy szájrészen keresztül egy elágazó csővel, amely egy körülbelül 100 literes térfogatú üreges kamrához van csatlakoztatva, amelyet két, egyenként 800 mm átmérőjű, legfeljebb 100 mikron átmenő pórusméretű gyűrű lefedésével alakítanak ki. a 200 mm-es gyűrűk között 0,3-1,5 m mélységig víz alá süllyesztettük A kamrában a nyomás a vízoszlop 30-50 mm-rel volt nagyobb, mint a légkör és a hidrosztatikus oszlop össznyomása, amely 1,03-1,15 atm. Amikor a kamrát leeresztették a vízbe, egy terhelést függesztettek fel rá, hogy legyőzze a víz felhajtóerejét. Ebben az esetben a légzés csak a kamrában lévő levegővel történt. A kilégzést is a kamrában végezték. A teszter által víz alatt töltött idő 50 perc volt. A kamrán keresztül történő be- és kilégzés észrevehető erőfeszítés nélkül történt. A kamra levegője és a víz közötti gázcsere hiányában a kísérleti alany legfeljebb 10 percig lélegezhet be ekkora levegőmennyiséget, ami után az oxigénhiány és a CO 2 felhalmozódása miatt a légzés lehetetlenné válna. Következésképpen a kamra levegője és a víz közötti gázcsere normálisan zajlott. 2. példa Az eljárást az 1. példával analóg módon hajtjuk végre, de porózus membránként 0,01 µm pórusátmérőjű polietilén-tereftalát alapú "nukleáris" szűrőket használnak. A tesztelő 40 percet töltött a víz alatt. 3. példa Az eljárást az 1. példával analóg módon hajtjuk végre, de porózus membránként kombinált gyapjú- és szintetikus szálakat használunk. Az anyag pórusátmérője 15 és 80 mikron között van. A teszter 2,0 órát töltött a víz alatt, 2,6 m mélyre süllyedve, a kamrában a nyomás 90 mm-rel nagyobb volt, mint a légkör és a hidrosztatikus oszlop össznyomása, amely 1,26 atm volt. 4. példa A módszert az 1. példával analóg módon hajtjuk végre, de a merülést 7,0 m mélységig hajtjuk végre 70 mm-es vízoszlop kamrában, 1,7 atm érték felett. Ugyanakkor a hidrosztatikus nyomás hatására a kamra összenyomódott, és térfogata megközelítőleg 58 literre csökkent. A kamra térfogatának visszaállításához sűrített levegős hengerből egy speciális berendezésen keresztül levegőt pótoltak, amíg a kamra térfogata vissza nem állt 100 literre. A légzés nem okozott nehézséget a tesztelőnek. A kísérlet 30 percig tartott. 5. példa Az eljárást a 4. példával analóg módon hajtjuk végre, de a térfogat helyreállítását hélium-oxigén és 20 térfogat% oxigén keverékével végezzük. A kísérleti alany 45 percig lélegezte ezt a keveréket anélkül, hogy észrevehető nehézséget okozott volna a be- és kilégzés során. Ebben az esetben a betáplált gáz egy része a membrán legnagyobb pórusain keresztül hagyta el a kamrát. A kamrában a nyomás 220 mm-rel nagyobb volt, mint 1,7 atm. 6. példa Egy 50 literes kupolát készítettünk 70 um-nél kisebb pórusátmérőjű viszkóz- és üvegszövet alapú anyagból. A kupolát víz alá helyezik és nitrogénnel töltik fel. A kupola víz alatti 5 óra elteltével gázmintát veszünk az oxigéntartalom meghatározására. Az elemzés kimutatta, hogy a kupola alatt 18,7 térfogat% oxigén van jelen, ami az oxigén vízből való diffúzióját jelzi. Amint az a bemutatott példákból látható, a javasolt módszer lehetővé teszi, hogy hosszú ideig (akár két vagy több órán át) víz alatt dolgozzon különböző mélységekben, miközben a levegő (oxigén) vízből való kivonásával az oxigénkoncentráció megmarad. állandó még a membrán felületének jóval alacsonyabban (kb. 1,5 m 2) is.

Követelés

1. Eljárás levegő vízből történő gázcserével történő eltávolítására egy membránfóliával határolt üreges kamra gázhalmazállapotú közege között, azzal jellemezve, hogy membránfilmként legfeljebb 100 μm átmérőjű átmenő pórusokkal rendelkező porózus anyagot használnak. és a gázcsere az üreges kamrában a légkör össznyomását és a kamra merülési hidrosztatikus oszlopát meghaladó légnyomáson történik.2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kamrában a légnyomás alacsonyabb, mint a víz felületi feszültségi erőinek leküzdéséhez szükséges nyomás a filmmembrán pórusaiban lévő gáz- és folyadékfázisok határfelületén. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kamrában a légnyomást kényszergázellátással tartjuk fenn. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy gázként levegőt, oxigént, nitrogént vagy héliumot vagy ezek keverékét alkalmazzuk. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike ​​szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy membránfilmként szövött vagy nem szőtt polimert, pamutot, gyapjút, selymet, szintetikus anyagokat alkalmazunk.

NF4A Egy találmányra vonatkozó Szovjetunió vagy Orosz Föderáció szabadalom visszaállítása

A vizet meg kell becsülni, és nem szabad hiába önteni. A mai világban még a gyerekek is tudnak róla. Egy városlakó úgy tudja a legkönnyebben felmérni ennek az ítéletnek a teljes jelentőségét, ha egy sivatagban képzeli el magát, ahol vizet csak a föld alól és a levegőből lehet nyerni. Aztán egy bizonyos készséggel. De nem a tiszta víz extrém körülmények között történő összegyűjtésének módjairól fogunk beszélni, hanem olyan eszközökről, amelyek a levegőből kinyerve megkönnyítik az emberek életét.

Hányszor mondták már, hogy a tiszta, használható víz minden élet alapja a Földön és évről évre egyre ritkább. Hogy a közeljövőben nem az olaj és más ásványok miatt bontakoznak ki háborúk, hanem éppen a kedvese miatt? ..

Már most is körülbelül minden ötödik embernek nehézségei vannak az ivóvízhiány miatt. És még azok a városlakók sem feledkezhetnek meg róla, akik hozzászoktak a modern vízellátó rendszerek nyújtotta kényelemhez.

Mit mondtak földrajz órán? "A Föld felszínének nagy részét víz borítja..." Ez körülbelül 326 millió köbmérföldnyi víz. 97%-uk tengeri és óceáni sós, és csak 3%-a friss. De még ennek a résznek is 99,3%-a jég formájában van, és a maradék fele a föld alatt van.

A víz körforgása a természetben és a levegőből származó vízgenerátorok részvétele benne (az AirWater Corporation illusztrációja).

2025-re a bolygón kilencmilliárd ember osztozik majd ugyanannyi vízen. Legtöbbjük nagy, túlzsúfolt városokban fog élni, és óriási nyomás nehezedik a helyi vízkészletekre.

És ha emlékszel arra, hogy a városi vízvezetékeket folyamatosan javítani, foltozni és frissíteni kell, akkor a jövő teljesen feketének és irigylésre méltónak tűnik.

Szóval honnan szerzel tiszta vizet? A levegő különböző becslések szerint 12-16 ezer köbkilométer nedvességet tartalmaz (vagyis a Föld összes vízének 0,000012%-át). Ez a térfogat összehasonlítható az észak-amerikai Nagy-tavak (a világ legnagyobb édesvíz-tározója) vízmennyiségével.

Eközben a világ számos legszegényebb és legnépesebb országában a levegő olyan nedves és meleg, hogy a víz azonnal kicsapódhat belőle.

Egy köbméter levegő (a páratartalomtól függően) 4-25 gramm vízgőzt tartalmaz. A meglévő létesítmények ennek a mennyiségnek átlagosan 20-30%-át tudják összegyűjteni. A legjobb feltételek számukra (magas páratartalom és hőmérséklet) az egyenlítőtől számított 30 szélességi fokon belüli országokban vannak.

Mivel a természet folyamatosan pótolja a levegőben lévő vizet, a levegőből értékes folyadékot előállító készülékek semmilyen módon nem károsíthatják a környezetet (még akkor sem, ha egy adott helyen sok van beszerelve). Kiderült, hogy a folyamat a végtelenségig tarthat, és a készülékek működésének csak az élettartamuk szab határt.

Beszéljünk az atmoszférikus vízgenerátorok (AWG - Atmospheric water generator) működéséről. Az első rendszereket, amelyek levegőből táplálják a vizet, még az 1990-es években fejlesztették ki.

Valójában hasonlóak voltak ahhoz a rendszerhez, amelyet a hűtőszekrények levegőjének szárítására használnak (a modern metropolisz klímaberendezései alól is emlékezhet az esőre). A kompresszor átnyomja a hűtőközeget a csövek bonyolultságain, míg a ventilátor levegőt hajt a csöveken. Ha a hűtőtekercsek hőmérséklete éppen a harmatpont alatt van, akkor a levegőből származó folyadék körülbelül 40%-a lecsapódik rájuk, és egy speciális tartályba folyik. Ha a csövek túl hidegek, akkor jég képződik a felületükön (ami természetesen befolyásolja a készülék működését).

Gleick 1998-as vízelérhetőségi térkép (a Water Master illusztrációja).

De ez a hűtőszekrényben van, és a légkörből származó víz generátoraiban speciális légszűrők, ultraibolya sterilizátorok és szénszűrők is vannak az összegyűjtött víz számára, oxigénnel dúsító eszközök, vízszintérzékelők a tartályban.

A létesítmények optimális üzemi paraméterei: 15,5 °C feletti hőmérséklet és 40% feletti relatív páratartalom (RH), valamint nem túl nagy magasság (1200 méternél nem magasabb). Bár a legtöbb utasítás szerint 20-40 °C és relatív páratartalom 60-100%.

Nyilvánvaló, hogy az ilyen generátorok felszereléséhez szükség van a levegő bejutására a helyiségen kívülről. Itt egy csomó tényező van: meglepő módon a légköri levegő sokkal tisztább, mint az „otthoni” levegő, az „irodai” levegőt pedig már a klímaberendezések szárítják. Igen, és káros a helyiség nedvességtartalmának összegyűjtése: az emberek már szenvednek az alacsony páratartalomtól. Bár a legkisebb létesítmények, jó szellőzés mellett, elhelyezhetők a konyhában vagy a fürdőszobában.

Hol jöhet jól a dehidratáló? A sivatagban indultunk – ahol hasznos lesz a távoli települések lakóinak, ahol drága vagy lehetetlen a palackozott víz ellátása, a vízforrásoktól távol katonai műveleteket végrehajtó katonaságnak, valamint a humanitárius és mentőakciók képviselőinek (beleértve az orvosokat is) .

Az AWG-k használhatók háztartási és mezőgazdasági alkalmazásokban, irodákban, iskolákban, szállodákban, tengerjáró hajókon, sportközpontokban és más nyilvános helyeken.

Kereskedelmi célból egyes gyártók még azt is kínálják, hogy a vizet levegőből palackozzák palackokba!

És most próbáljunk meg beszélni a piacon kínált fő termékekről a víz levegőből történő kinyerésére.

négyes elem

Air2Water

Az Air2Water által fejlesztett készülékek napi 3-38 liter vizet adnak, vagyis nem olyan nagyok.

Ezeknek a gépeknek a működési elve megegyezik az összes többivel, bár vannak eltérések: először a levegő elektrosztatikus szűrőkön halad át, amelyek a lebegő részecskék körülbelül 93%-át megfogják. A lecsapódott vizet ultraibolya lámpával 30 percig megvilágítják (ebben a szakaszban a mikrobák és baktériumok 99,9%-a elpusztul), majd a csapadékot leválasztják, a káros illékony szerves anyagok kb. 99,9%-a szénszűrőkön marad, és a mikropórusos membrán elválik. vírusok. De ez még nem minden - óránként a tartályban lévő vizet ismét ultraibolya fénnyel kezelik.

Az eszközök fő gyártása Kínában és Szingapúrban összpontosul, bár a szállítást világszerte végzik.

Az Aquair a 2004-ben alapított RG Global Lifestyles amerikai leányvállalata. Erőssége talán az, hogy a levegőből a nedvesség egyszerű kiszívása mellett ivóvíztisztító rendszerekre is specializálódott (az eredmény egy ötfokozatú szűrő).

A fogyasztás ökológiája Tudomány és technológia: Hányszor mondták már, hogy a tiszta, használható víz minden élet alapja a Földön, és évről évre egyre ritkább. Hogy a közeljövőben nem az olaj és más ásványok miatt bontakoznak ki háborúk, hanem éppen a kedvese miatt? ..

Hányszor mondták már, hogy a tiszta, használható víz minden élet alapja a Földön és évről évre egyre ritkább. Hogy a közeljövőben nem az olaj és más ásványok miatt bontakoznak ki háborúk, hanem miatta, kedvesem?... Már most is körülbelül ötből egy ember küzd ivóvízhiánnyal. És még azok a városlakók sem feledkezhetnek meg róla, akik hozzászoktak a modern vízellátó rendszerek nyújtotta kényelemhez.

Mit mondtak földrajz órán? "A Föld felszínének nagy részét víz borítja..." Ez körülbelül 326 millió köbmérföldnyi víz. 97%-uk tengeri és óceáni sós, és csak 3%-a friss. De még ennek a résznek is 99,3%-a jég formájában van, és a maradék fele a föld alatt van.

2025-re a bolygón kilencmilliárd ember osztozik majd ugyanannyi vízen. Legtöbbjük nagy, túlzsúfolt városokban fog élni, és óriási nyomás nehezedik a helyi vízkészletekre. És ha emlékszel arra, hogy a városi vízvezetékeket folyamatosan javítani, foltozni és frissíteni kell, akkor a jövő teljesen feketének és irigylésre méltónak tűnik.

Szóval honnan szerzel tiszta vizet? A levegő különböző becslések szerint 12-16 ezer km3 nedvességet tartalmaz (vagyis a Föld összes vízének 0,000012%-át). Ez a térfogat összehasonlítható az észak-amerikai Nagy-tavak (a világ legnagyobb édesvíz-tározója) vízmennyiségével.

Eközben a világ számos legszegényebb és legnépesebb országában a levegő olyan nedves és meleg, hogy a víz közvetlenül lecsapódhat belőle.

Egy köbméter levegő (a páratartalomtól függően) 4-25 gramm vízgőzt tartalmaz. A meglévő létesítmények ennek a mennyiségnek átlagosan 20-30%-át tudják összegyűjteni. A legjobb feltételek számukra (magas páratartalom és hőmérséklet) az egyenlítőtől számított 30 szélességi fokon belüli országokban vannak.

Mivel a természet folyamatosan pótolja a levegőben lévő vizet, a levegőből értékes folyadékot előállító készülékek semmilyen módon nem károsíthatják a környezetet (még akkor sem, ha egy adott helyen sok van beszerelve). Kiderült, hogy a folyamat a végtelenségig tarthat, és a készülékek működésének csak az élettartamuk szab határt.

Beszéljünk az atmoszférikus vízgenerátorok (AWG - Atmospheric water generator) működéséről. Az első rendszereket, amelyek levegőből táplálják a vizet, még az 1990-es években fejlesztették ki.

Valójában hasonlítottak ahhoz a rendszerhez, amelyet a hűtőszekrények levegőjének szárítására használnak (a modern metropoliszban a klímaberendezések alól is emlékezhet az eső). A kompresszor átnyomja a hűtőközeget a csövek bonyolultságain, míg a ventilátor levegőt hajt a csöveken. Ha a hűtőtekercsek hőmérséklete éppen a harmatpont alatt van, akkor a levegőből származó folyadék körülbelül 40%-a lecsapódik rájuk, és egy speciális tartályba folyik. Ha a csövek túl hidegek, akkor jég képződik a felületükön (ami természetesen befolyásolja a készülék működését).

De ez a hűtőszekrényben van, és a légkörből származó víz generátoraiban speciális légszűrők, ultraibolya sterilizátorok és szénszűrők is vannak az összegyűjtött víz számára, oxigénnel dúsító eszközök, vízszintérzékelők a tartályban.

A létesítmények optimális üzemi paraméterei: 15,5°C feletti hőmérséklet és 40% feletti relatív páratartalom (RH), valamint nem túl nagy magasság (1200 méternél nem magasabb). Bár a legtöbb utasítás szerint 20-40 °C és relatív páratartalom 60-100%.

Nyilvánvaló, hogy az ilyen generátorok felszereléséhez szükség van a levegő bejutására a helyiségen kívülről. Itt egy csomó tényező van: meglepő módon a légköri levegő sokkal tisztább, mint az „otthoni” levegő, az „irodai” levegőt pedig már a klímaberendezések szárítják. Igen, és káros a helyiség nedvességtartalmának összegyűjtése: az emberek már szenvednek az alacsony páratartalomtól. Bár a legkisebb létesítmények, jó szellőzés mellett, elhelyezhetők a konyhában vagy a fürdőszobában.

Hol jöhet jól a dehidratáló? A sivatagban indultunk – ahol hasznos lesz a távoli települések lakóinak, ahol drága vagy lehetetlen a palackozott víz ellátása, a vízforrásoktól távol katonai műveleteket végrehajtó katonaságnak, valamint a humanitárius és mentőakciók képviselőinek (beleértve az orvosokat is) .

Az AWG-k használhatók háztartási és mezőgazdasági alkalmazásokban, irodákban, iskolákban, szállodákban, tengerjáró hajókon, sportközpontokban és más nyilvános helyeken. Kereskedelmi célból egyes gyártók még azt is kínálják, hogy a vizet levegőből palackozzák palackokba!

És most próbáljunk meg beszélni a piacon kínált fő termékekről a víz levegőből történő kinyerésére.

négyes elem

A negyedik elem zászlóshajója a WaterMill.

Akár napi 12 liter vizet gyűjt össze különféle háztartási igényekhez, ugyanakkor kellemes kialakítású. A tulajdonosoknak nem kell aggódniuk amiatt, hogy méreganyagok és baktériumok vannak az összegyűjtött folyadékban. Speciális rendszerek gondoskodnak arról, hogy a készülék a lehető legkevesebb energiát fogyasszon (és hamarosan alternatív energiaforrásokra is kapcsolható legyen a telepítés). Egy speciális képernyő információkat jelenít meg a hőmérsékletről, a relatív páratartalomról és a kapott nedvesség mennyiségéről.

A WaterMill árait 2009 elején teszik közzé. Az egész 2004-ben kezdődött, amikor Jonathan Ritchie és Rick Howard úgy döntött, hogy saját vízgenerátort készítenek a levegőből. Eleinte a kanadai Freedom Water kutatócégnek dolgoztak, de 2008-ban márkát váltottak, és most az Element Four kiadta első termékét.

Air Water Corporation

A vállalat 2003 februárjában alakult, miután az Universal Communication Systems (UCSY) vállalati döntést hozott, hogy csúcstechnológiás munkát kezdjen a víz levegőből való kinyerésére. Azonban több mint 13 éven át végzett különféle tudományos tanulmányokat, amelyek során számos technológiai megoldását szabadalmaztatta.

Az AirWater Corporation napi 100-5000 liter vizet biztosító berendezésekre specializálódott. Igaz, ezeknek az eszközöknek a méretei megfelelőek. Vannak még speciális mobil létesítmények is, amelyek a terepen látják el ivóvízzel a hadsereg egységeit.

Ennek a cégnek az arzenáljában vannak mobil eszközök és azok, amelyek egyidejűleg jeget készítenek. Az Air Water Corporationnek már vannak megoldásai az öntözésre és a távoli területekre, ahol a termékük napelemekkel is működtethető (egyébként ez a cég is gyárt ilyeneket).

Nagyobb (és összehasonlítható) légköri vízgenerátorokat is gyárt a White Buffalo Nation és az Aqua Sciences.

Az Air2Water által fejlesztett készülékek napi 3-38 liter vizet adnak, vagyis nem olyan nagyok.

Ezeknek a gépeknek a működési elve megegyezik az összes többivel, bár vannak különbségek: először a levegő elektrosztatikus szűrőkön halad át, amelyek a lebegő részecskék körülbelül 93%-át megfogják. A lecsapódott vizet ultraibolya lámpával 30 percig megvilágítják (ebben a szakaszban a mikrobák és baktériumok 99,9%-a elpusztul), majd a csapadékot leválasztják, a káros illékony szerves anyagok kb. 99,9%-a szénszűrőkön marad, és a mikropórusos membrán elválik. vírusok. De ez még nem minden - óránként a tartályban lévő vizet ismét ultraibolya fénnyel kezelik. Az eszközök fő gyártása Kínában és Szingapúrban összpontosul, bár a szállítást világszerte végzik.

Aquair

Az Aquair a 2004-ben megszületett RG Global Lifestyles amerikai leányvállalata. Erőssége talán az, hogy amellett, hogy egyszerűen kiszívja a nedvességet a levegőből, ivóvíztisztító rendszerekre is specializálódott. Az eredmény egy ötfokozatú szűrő (a telepítési rajz az előző oldalon látható).

A cég honlapján egyébként megtalálható egy olyan kalkulátor, amivel egész évben hozzávetőlegesen kiszámolható a vízfogyasztás különféle igényekre.

Más cégek

Az ausztrál AirtoH2O cég is a levegőből állít elő vizet, és büszke arra, hogy több mint 360 ezer liter éltető nedvességet gyűjtött össze (amiről nyíltan beszámol a honlapján). Termékei szinte semmiben sem különböznek a többi ilyen kis gyártótól: a kínai Water Mastertől és a texasi Aqua Maker-től.
Hozzátesszük, hogy nehéz beszélni egy liter víz áráról, amelyet bármelyik létesítmény kapott. Azonban minden gyártó azt állítja, hogy alacsony az energiaköltsége, és egy liter költségét 1-15 dollárra becsülik. cent.

Általánosságban elmondható, hogy ezeknek az értékeknek a kiszámítása nehéz feladat, mivel egy liter értékes folyadék költsége függ a generátor teljesítményétől (az éves vízkibocsátás), valamint a páratartalomtól és a hőmérséklettől. levegő kint.
Vegye figyelembe azt is, hogy vannak alternatív módszerek a víz levegőből való kinyerésére. Így az egyik módszer a légköri nedvesség folyékony lítium-klorid általi intenzív felszívásán alapul. A kapott keverék ezután több félig áteresztő membránon halad át a fordított ozmózis hatására, ahol a víz elválik a lítium sótól.

A fő következtetések a következők: ez az irány határozottan ígéretes és szinte ártalmatlan a környezetre. Nem valószínű azonban, hogy a meglévő vállalatok bármelyike ​​képes lesz megoldani a tiszta ivóvíz hiányának globális problémáját. Részben annak a ténynek köszönhető, hogy a levegőből származó víz termelői még nem elég nagyok. Ezenkívül nem olyan könnyű megtanítani a fejlett országok polgárait a természeti erőforrások megbecsülésére, és a szegény országok aligha engedhetik meg maguknak, hogy minden lakosukat kényelmes és meglehetősen egyszerű vízforrással látják el a leírt generátorok formájában. közzétett

Csatlakozzon hozzánk a

» egy cikk erről hogyan lehet vizet venni a levegőből. Ahol megpróbáljuk ezt a kérdést a lehető legrészletesebben megvizsgálni.

Hogyan lehet vizet venni a levegőből? Valójában minden nagyon egyszerű. Ez az ötlet késztetett az Inter csatorna videoklipjére, amely egy bizonyos amerikai feltalálóról, Terry Lebluról mesélt, aki ingyen oszt a levegőből vizet mindenkinek. Gonosz és ismeretlen versenytársak támadják meg ennek a feltalálónak az otthonát, és elnyomják. Valójában itt a videó:

Természetesen az épeszű ember első gondolata, amikor ezt a videót nézi, a következő: „Mit talált ez a szuper-duper, amit a feltaláló, akit ismeretlen ellenségek elnyomnak?” És a második gondolat: „Meg kellene néznünk, hogyan lehet vizet szerezni a levegőből az interneten.”

És mi derül ki? Kiderül, hogy ez feltaláló találta fel a biciklit- vagyis egy sok éve ismert, de több okból nem túl elterjedt készülék, amiről az alábbiakban lesz szó. És nem is olyan messze - a Krím-félszigeten - ott vannak a több ezer éve épített, egyszerűen óriási vízgenerátorok maradványai. Erről bővebben - "A titokzatos barlangkomplexumok célja a Krím-félsziget "barlangvárosaiban" című cikkben. De nem az antikvitás a célunk, hanem a modernitás, ezért folytatjuk a munkánkat.

Tehát a pletykák szerint az ősidők óta ismert volt, hogy hideg felületen lecsapódik a levegőből a víz. Feodosia városát még a középkorban is ellátták vízzel, amelyet speciálisan szervezett, törmelékkel feltöltött építmények gyűjtöttek össze, amelyek felületén a száraz nyári hónapokban akkora víz kondenzálódott le, hogy 80 ezer lakost tudjon biztosítani.

Mellesleg, szinte mindenki ismeri az ilyen vizet fogadó készüléket. Ezt a készüléket klímaberendezésnek nevezik. A légköri vízgenerátorok - a levegőből vizet nyerő eszközök - működési elve hasonló a légkondicionáló működéséhez.

Vagyis a víz levegőből történő kinyerésének sorrendje a következő:

1. A nedves levegő áthalad a készüléken.
2. Lehűlés.
3. A nedvesség lecsapódik a hűtőfelületeken.
4. És egy speciális tartályba folyik.
5. Nos, akkor megtisztítják a portól és a baktériumoktól – és íme, ihatod!

Összetételét tekintve a levegőből nyert víz az esővízhez hasonlít - és ezért a harmathoz, ködhöz, desztillált, fordított ozmózishoz és olvadékvízhez. Vagyis a levegőből származó víz a "osztályba tartozik" sós vizek". A közönséges vagy közönséges víztől eltérően az alacsony ásványi tartalmú vizek literenként (köbdeciméterenként) akár 50 milligramm különféle sókat is tartalmaznak.

Korábban már említettük, hogy a légköri vízgenerátorok számos okból kevésbé elterjedtek, mint a hagyományos szűrők. Nézzük meg ezt részletesebben. A légköri vízgenerátorok teljesítményét és energiafogyasztását befolyásoló tényezők:

• vízmennyiség
• levegő hőmérséklet
• az időegység alatt áthaladó levegő térfogata.

Ennek megfelelően minél nedvesebb a levegő, annál kevesebb energia szükséges a lehűtéshez a páralecsapódáshoz. És még gazdaságilag jövedelmezőbb a víz levegőből történő előállítása. Ennek megfelelően minél melegebb a levegő, annál több energiára van szükség a hűtéséhez. És minél több levegőt hűtenek le időegységenként, annál több vizet kapnak.

Forró és száraz levegő esetén, vagyis azokon a helyeken, ahol valóban vízre van szükség, a légköri vízgenerátorok fogyasztják a legtöbb energiát. De ez a szám csökkenthető, ha befolyásolja a felsorolt ​​tényezőket.

Tehát meg kell értened:

Vízgenerátor levegőből = klíma

Tehát van egy irány a légköri vízgenerátorok fejlesztésében, amely egy további fázis felhasználásával jár: a víz levegőből történő kinyerésének első és második lépése között megjelenik egy másik - adszorbens vagy abszorbens alkalmazása, vagyis olyan anyagok, amelyek így vagy úgy vizet szívnak fel a levegőből. Nos, akkor az azt felvevő anyagból (amihez pl. az anyagot felmelegítik) gőz formájában ki kell engedni a vizet, és már koncentráltabb formában alacsonyabb hőmérsékleten lehűl, lecsapódik.

A vizet éjszaka, a relatív páratartalom növelésével kell felszívni, napközben pedig napenergiával kivonni az adszorbens ágyba szállított levegő felmelegítésére (a légfűtő ebben az esetben egy napenergia vevő).

Széles pórusú szilikagél, zeolit ​​adszorbensként használható. Abszorbensként - higroszkópos só (például lítium-klorid) oldata. Adszorbens és abszorbens kombinációi lehetségesek, amelyek növelik a vízfelvétel és -kibocsátás hatékonyságát. A víztermelés energiafelhasználásának csökkentése érdekében javasolt hő- és/vagy hidegakkumulátorok alkalmazása (főleg olcsó, de masszív kőből vagy betonból készült szerkezetek formájában), ellenfázisban, ellenáramú hőcserélővel vagy hőszivattyúval visszanyerésre. a víz lecsapódásának hője

Természetesen ezek a feltételek nem mindig vannak optimálisan kombinálva, és nem használnak bennük adszorbenseket, ezért ma már kifizetődőbb a csapvizet különféle eszközökkel tisztítani, és nem a levegőből kapni. De a növekvő vízhiány miatt nagyon valószínű, hogy a szokásos háztartási szűrőket fokozatosan felváltják a légköri vízgenerátorok.

És egyébként a globális felmelegedést a vízhiány növekedésével egy időben jósolják. Így nem csak a generátorok, hanem a klímaberendezések is aktuálissá válnak. Ezért a következtetés az, hogy ha egyáltalán gondolkodik egy atmoszférikus vízgenerátor létrehozásán, akkor csak légkondicionálással egészítse ki, ami csökkenti a kezelt víz és a helyiség hűtésének költségeit. Tehát ha van klímaberendezése, akkor atmoszférikus vízgenerátora is van, és könnyen vizet kaphat a levegőből.

Nos, vagy ha Ön egy nyaraló tulajdonosa, és a levegőből szeretne vizet biztosítani, akkor használhatja a találmányt a http://www.freeseller.ru/dompower/vodosnab/2401-generator- oldalon. vody-iz-vozdukha.html, ahol az újságot adszorbensként, a napot pedig energiaforrásként használják.

És végül egy érdekes eszköz a víz levegőből történő előállítására egy vízkúp:

On7gbKIa5zc

A rendszer nagyon egyszerű, és minél nagyobb a felület a nedvesség lecsapódásához, annál hatékonyabb a telepítés.

Így a levegőből víz kinyerése nagyon egyszerű!