Apa din aer: cum funcționează generatoarele de apă atmosferice. Metoda de extragere a aerului din apa

Acasă

Hazna

Principiul de funcționare

GV este un cadru piramidal cu o umplutură care absoarbe umezeala. Cadrul piramidal este format din patru stâlpi poz. 3, sudate la baza poz. 4, realizat dintr-un colt metalic.

O plasă metalică pos. cincisprezece; de jos până la bază cu ajutorul suprapunerilor poz. 6 un palet din polietilenă poz. 5 cu o gaură în mijloc.

Spațiul interior al cadrului de plasă este strâns (dar fără deformarea pereților) umplut cu un material care absoarbe umezeala. În exterior, o cupolă transparentă, poz. 1, care se fixează cu patru vergeturi poz. 8 si amortizor poz. 14. HW are două cicluri de lucru: absorbția umidității din aer de către umplutură; evaporarea umidității din umplutură cu condensarea sa ulterioară pe pereții domului.

La apus, cupola transparentă este ridicată pentru a asigura accesul aerului la umplutură; Umplutura absoarbe umezeala toată noaptea.

Dimineața, domul este coborât și etanșat cu un amortizor; Soarele evaporă umezeala din umplutură, aburul se adună în partea superioară a piramidei, condensul curge pe pereții domului pe tavă și umple recipientul cu apă prin orificiul din acesta.

Realizarea unui generator de apă

Pregătirea pentru fabricarea HV începe cu colectarea umpluturii.

Ca umplutură, sunt folosite resturi de hârtie de ziar; hârtia din ziare trebuie luată fără font tipografic pentru a evita contaminarea apei rezultate cu compuși de plumb.

Munca de colectare a hârtiei va dura mult timp, dar în acest timp sunt realizate elementele rămase din GW.

Baza este sudată din colțuri metalice cu dimensiunile raftului de 35x35 mm, patru suporturi poz. 10 din aceleași colțuri și opt console pos. 13. Suporturile sunt interconectate cu bare de oțel poz. 17 lungime 930 mm. diametru 10 mm.

De sus, pe rafturile colțurilor este sudată o plasă metalică cu dimensiunea ochiului de 15x15 mm. diametru sârmă plasă 1,5-2 mm.

Din banda de oțel sunt decupate patru suprapuneri poz. 6. Găurile cu diametrul de 4,5 mm sunt găurite prin găurile din suprapunerile din colțurile bazei și se taie fire pentru șuruburile BM 5; Apoi, baza este instalată în locul determinat pentru GW în terenul de grădină, grădina de legume etc.

Locul trebuie ales astfel încât GW să nu fie ascuns de copaci și clădiri. După alegerea locului de sprijin, baza se fixează în pământ cu mortar de ciment. Este permisă sudarea nichelurilor suport cu diametrul de 100 mm dintr-o tablă de oțel de 2 mm grosime pe suporturi.

După aceea, patru rafturi sunt sudate alternativ în colțurile pătratului de bază, astfel încât rafturile s-au dovedit a avea 30 mm lungime în centrul bazei la o înălțime de aproximativ.

Materialul traverselor este același cu cel al suporturilor.

Apoi, un palet poz. 5; marginile paletului, care vor fi sub suprapuneri, sunt ascunse pentru a consolida punctul de atașare. O gaură rotundă cu un diametru de 70 mm este tăiată în centrul paletului - pentru scurgerea apei. Marginile găurilor pot fi, de asemenea, întărite prin sudură pe o suprapunere suplimentară din polietilenă.

Apoi, pe rafturi este fixat un cadru de plasă, care este o plasă de pescuit cu ochiuri fine, cu dimensiunea ochiului de 15x15 mm. Plasa este legată de montanți și de marginile paletului cu plasă metalică folosind bandă de bumbac ca aceasta. astfel încât plasa să fie întinsă între rafturi.

De asemenea, este de dorit să legați plasa de barele transversale, împărțind volumul intern al piramidei în două compartimente.

Înainte de a lega plasa de ultimul stâlp, compartimentele (începând din partea de sus) ale cadrului de plasă rezultat sunt umplute dens cu resturi mototolite de hârtie de ziar. Umplerea trebuie făcută astfel încât să nu existe spațiu liber în interiorul piramidei, iar proeminența pereților din plasă să fie minimă.

Apoi treceți la fabricarea unui dom transparent.

Este realizat dintr-o peliculă de polietilenă, a cărei tăiere se efectuează conform desenului, poz. 1 și sudate cu un fier de lipit de-a lungul planurilor A, A1. Cusătura trebuie efectuată fără supraîncălzire, astfel încât polietilena să nu devină fragilă la locul de sudare.

Pentru a preveni încălcarea integrității domului din vârful piramidei, acesta este acoperit cu un fel de „capac” din polietilenă - fragment B conform desenului, poz. 1. Apoi, după ce ați pus fragmentul B pe piramidă, puneți cu grijă cupola pe cadru. După ce a îndreptat cupola, marginile planelor C sunt sudate între ele: se obține un fel de acoperiș.

Exploatare

La apus, cupola transparentă este ascunsă până la nivelul traverselor și fixată în această poziție cu vergeturi, punând cârlige pe tijele poz. 17.

Pe timpul nopții, hârtia absoarbe umezeala și, dimineața, domul este coborât, fixându-și marginea inferioară pe bază cu un amortizor.

În timpul zilei, soarele va încălzi piramida, umiditatea din hârtie se va evapora, aburul, pe măsură ce se răcește, se condensează pe pereți în apă, care curge în jos. Apa este colectată prin înlocuirea unui recipient sub o gaură dintr-o tavă de plastic.

La apus, ciclul se repetă.

Invenția se referă la echipamente de scufundare și poate fi utilizată pentru a crea dispozitive pentru scufundări autonome. Metoda de extragere a aerului din apă prin schimbul de gaze între apă și mediul gazos al unei camere goale limitate de o peliculă membranară este caracterizată prin aceea că se folosește ca film membranar un material poros cu pori traversați de până la 100 μm în diametru. Schimbul de gaze se realizează la o presiune a aerului în camera goală care depășește presiunea totală a atmosferei și coloana hidrostatică de imersie a camerei. Se realizează o creștere a ratei de schimb de gaz între aerul camerei și apă și o scădere a cantității de film-membrană utilizată. 4 w.p. a zbura.

Invenția se referă la domeniul lucrărilor subacvatice și poate fi utilizată pentru a crea dispozitive pentru scufundări autonome cu un timp practic nelimitat petrecut sub apă, precum și pentru susținerea vieții persoanelor sub apă și a activităților acestora. În prezent, în aceste scopuri sunt folosite echipamente de scuba sau dispozitive închise, sigilate, cum ar fi submarinele. În primul caz, buteliile cu gaz comprimat sau lichefiat, care include oxigen, sunt utilizate pentru respirația sub apă, iar în al doilea caz, de regulă, elementele chimice de regenerare sunt utilizate pentru a absorbi dioxidul de carbon și a reduce oxigenul (brevet RF 2138421, B). 63 C, 11/00, 11/36, publicată 1999). Dezavantajele soluțiilor cunoscute sunt complexitatea și costul ridicat, iar timpul petrecut sub apă este limitat de alimentarea cu gaz în butelie sau de volumul elementelor de regenerare. Cea mai apropiată de metoda propusă în esența sa este o metodă bazată pe extragerea oxigenului din apă și îndepărtarea dioxidului de carbon printr-o cameră goală realizată din membrane plastice cu film selectiv, pe care am luat-o ca prototip („Știința și viața” , 1965, 3, p.139; „Știință și viață”, 1967, 2, p. 86). Cu toate acestea, un dezavantaj semnificativ al acestei metode este că rata schimbului de gaze între aer și apă, care depinde de viteza de difuzie a oxigenului și a dioxidului de carbon prin membrană, cu o forță motrice mică (determinată de diferența de presiuni parțiale de oxigen în interiorul camerei și în exterior deasupra apei) este foarte scăzut, drept urmare pentru a furniza oxigen unei persoane, este necesară o membrană cu o suprafață de 6 m 2, care este foarte scumpă, necesită un design complex al camerei și utilizarea materialelor plastice rare. Obiectivul invenției este de a crește semnificativ rata de schimb de gaze între aerul camerei și apă și de a reduce cantitatea de film-membrană utilizată. Problema este rezolvată datorită faptului că în metoda de extragere a aerului din apă prin schimb de gaze între apă și mediul gazos al unei camere goale, o peliculă-membrană, în timp ce un material poros cu pori traversați de până la 100 μm în diametru este folosit ca film membranar, iar schimbul de gaze se realizeaza la presiunea aerului in camera goala, depasind presiunea totala a atmosferei si a coloanei hidrostatice de imersie a camerei. În plus, presiunea aerului din cameră este mai mică decât presiunea necesară pentru a depăși forțele de tensiune superficială ale apei la interfața dintre fazele gazoase și lichide din porii peliculei membranei. În plus, presiunea aerului din cameră este menținută prin alimentarea forțată cu gaz. Gazul utilizat este aer sau oxigen, sau azot, sau heliu sau amestecuri ale acestora. Materiale polimerice țesute sau nețesute, bumbac, lână, sintetice sunt utilizate ca film de membrană. Prezenta invenţie utilizează forţe de tensiune superficială la interfaţă (în acest caz, aer-apă); Forțele de tensiune superficială a apei vă permit să mențineți presiunea în exces a aerului. Limita de fază în acest caz este situată în porii membranei utilizate. Astfel, contactul direct între mediul gazos și apă se stabilește în porii membranei, iar schimbul de gaze se realizează direct, ocolind difuzia prin substanța membranei, ceea ce crește semnificativ viteza acesteia și, la rândul său, reduce aria membranei. . Doar 10-50 mm de coloană de apă cu suprapresiune sunt suficiente pentru a preveni intrarea apei în cameră, deși schimbul de gaze în general și schimbul de gaze pentru componentele individuale de gaz are loc și la valori de suprapresiune mult mai mari. Intensitatea schimbului de gaz depinde de diferența de presiuni parțiale ale componentelor gazului din interiorul camerei și deasupra apei în contact cu membrana. Alegerea materialului și a dimensiunii porilor membranelor pentru crearea unei camere goale a fost efectuată pe o cameră specială. O probă dintr-o membrană poroasă cu un diametru de 50 mm a fost instalată deasupra camerei și fixată deasupra părții inferioare goale sigilate a suportului. Partea inferioară a standului este echipată cu un manometru pentru măsurarea presiunii aerului. În plus, o sursă de aer este conectată la partea de jos a suportului. Când este instalată o membrană poroasă uscată, aerul trece aproape nestingherit prin porii membranei. Când suportul este scufundat în apă, rezistența acestuia crește de multe ori, deoarece la limita fazei aer-apă din porii membranei, forțele tensiunii superficiale a apei împiedică trecerea liberă a aerului. Rezistența unei membrane goale este invers proporțională cu diametrul deschiderilor porilor și variază de la 5 mm de coloană de apă cu diametrul porilor de 100 μm până la câteva atmosfere de exces de presiune cu un diametru al porilor mai mic de 0,01 μm. Odată cu imersarea în continuare a suportului sub apă, rezistența membranei crește în continuare cu valoarea presiunii hidrostatice a coloanei de apă și depinde de adâncimea de scufundare. Testarea schimbului de gaze între apă și o cameră goală a fost efectuată pe un aparat special conceput. Rezultatele testelor sunt date în următoarele exemple, care ilustrează, dar nu limitează posibilitatea utilizării invenţiei. Exemplul 1. Testerul printr-un muștiuc cu o conductă de ramificație conectată la o cameră goală cu un volum de aproximativ 100 de litri, formată prin acoperirea a două inele cu diametrul de 800 mm fiecare cu o dimensiune a porilor traversați de până la 100 microni cu o distanță. între inelele de 200 mm, a fost coborât sub apă la o adâncime de la 0,3 la 1,5 m. Presiunea din interiorul camerei era cu 30-50 mm a coloanei de apă mai mare decât presiunea totală a atmosferei și a coloanei hidrostatice, care a variat de la 1.03 până la 1.15 atm. Când camera a fost coborâtă în apă, o sarcină a fost suspendată de ea pentru a depăși forța de flotabilitate a apei. În acest caz, respirația a fost efectuată numai cu aerul din interiorul camerei. Expirația a fost efectuată și în interiorul camerei. Timpul petrecut de tester sub apă a fost de 50 de minute. Inhalarea și expirarea prin cameră au fost efectuate fără efort vizibil. În absența schimbului de gaze între aerul camerei și apă, subiectul testat ar putea respira acest volum de aer timp de cel mult 10 minute, după care, din cauza epuizării oxigenului și acumulării de CO 2, respirația ar fi imposibilă. În consecință, schimbul de gaze între aerul camerei și apă a fost efectuat în mod normal. Exemplul 2. Metoda este realizată în mod analog cu exemplul 1, dar ca membrane poroase sunt utilizate filtre "nucleare" pe bază de tereftalat de polietilenă cu un diametru al porilor de 0,01 um. Testerul a petrecut 40 de minute sub apă. Exemplul 3. Metoda este efectuată în mod analog cu exemplul 1, dar ca membrane poroase este utilizată o țesătură combinată pe bază de lână și fibre sintetice. Diametrul porilor materialului este în intervalul de la 15 la 80 de microni. Testerul a petrecut 2,0 ore sub apă, coborând la o adâncime de 2,6 m. Presiunea din interiorul camerei a fost cu 90 mm de coloană de apă mai mult decât presiunea totală a atmosferei și a coloanei hidrostatice, care a fost de 1,26 atm. Exemplul 4. Metoda se efectuează în mod analog cu exemplul 1, dar scufundarea se efectuează la o adâncime de 7,0 m la o presiune în interiorul camerei de 70 mm de coloană de apă peste valoarea de 1,7 atm. În același timp, din cauza presiunii hidrostatice, camera a fost comprimată și volumul acesteia a scăzut la aproximativ 58 de litri. Pentru a restabili volumul camerei dintr-un cilindru cu aer comprimat, aerul a fost completat printr-un dispozitiv special până când volumul camerei a fost restabilit la 100 l. Respirația nu a cauzat dificultăți pentru tester. Experimentul a durat 30 de minute. Exemplul 5. Metoda se efectuează în mod analog cu exemplul 4, dar machiajul pentru restabilirea volumului se efectuează cu un amestec de heliu - oxigen cu 20% vol. oxigen. Timp de 45 de minute, subiectul de testat a respirat acest amestec fără dificultăți vizibile în inhalare și expirare. În acest caz, o parte din gazul furnizat a părăsit camera prin cei mai mari pori ai membranei. Presiunea din interiorul camerei a fost cu 220 mm de apă peste valoarea de 1,7 atm. Exemplul 6 Un dom de 50 de litri a fost realizat dintr-un material pe bază de viscoză și țesătură de sticlă cu un diametru al porilor mai mic de 70 um. Domul este plasat sub apă și umplut cu azot. După 5 ore în care domul este sub apă, se ia o probă de gaz pentru conținutul de oxigen. Analiza a arătat prezența oxigenului sub dom în cantitate de 18,7% vol., ceea ce indică difuzia oxigenului din apă. După cum se poate observa din exemplele prezentate, metoda propusă vă permite să lucrați sub apă timp îndelungat (până la două sau mai multe ore) la diferite adâncimi, în timp ce prin extragerea aerului (oxigenului) din apă se menține concentrația de oxigen. constantă chiar și la mult mai jos (aproximativ 1,5 m 2) a suprafeței membranei.

Revendicare

1. O metodă de extragere a aerului din apă prin schimbul de gaze între apă și mediul gazos al unei camere goale limitate de o peliculă membranară, caracterizată prin aceea că, ca film de membrană, se folosește un material poros cu pori traversați de până la 100 μm în diametru, iar schimbul de gaze se realizează la presiunea aerului în camera goală care depăşeşte presiunea totală a atmosferei şi coloana hidrostatică de imersie a camerei.2. 2. Metodă conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că presiunea aerului din cameră este mai mică decât presiunea necesară pentru a depăși forțele de tensiune superficială a apei la interfața dintre fazele gazoase și lichide din porii membranei peliculei. 3. Metodă conform revendicării 1 sau 2, caracterizată prin aceea că presiunea aerului din cameră este menţinută prin alimentarea forţată cu gaz. 4. Metodă conform revendicării 3, caracterizată prin aceea că gazul utilizat este aer, sau oxigen, sau azot, sau heliu sau amestecuri ale acestora. 5. Metodă conform oricăreia dintre revendicările de la 1 la 4, caracterizată prin aceea că polimerul ţesut sau neţesut, bumbacul, lâna, mătasea, materialele sintetice sunt utilizate ca folie membranară.

NF4A Reintroducerea unui brevet URSS sau a unui brevet al Federației Ruse pentru o invenție

Apa trebuie apreciată și nu turnată în zadar. În lumea de astăzi, chiar și copiii știu despre asta. Cel mai simplu mod pentru un locuitor al orașului de a aprecia semnificația deplină a acestei judecăți este dacă vă imaginați într-un deșert în care apa poate fi obținută doar din subteran și din aer. Și apoi cu o anumită pricepere. Dar nu vom vorbi despre modalități de colectare a apei curate în circumstanțe extreme, ci despre dispozitive care fac viața mai ușoară oamenilor prin extragerea ei din aer.

Deja, aproximativ o persoană din cinci se confruntă cu dificultăți legate de lipsa apei potabile. Și chiar și locuitorii orașului care sunt obișnuiți cu confortul oferit de sistemele moderne de alimentare cu apă nu ar trebui să uite de asta.

Ce au spus la ora de geografie? „Majoritatea suprafeței Pământului este acoperită cu apă...” Adică aproximativ 326 de milioane de mile cubi de apă. 97% dintre ele sunt sărate din mări și oceane, iar doar 3% sunt proaspete. Dar chiar și din această parte, 99,3% sunt sub formă de gheață, iar jumătate din ceea ce rămâne este sub pământ.

Ciclul apei în natură și participarea generatoarelor de apă din aer în el (ilustrare de AirWater Corporation).

Și dacă îți amintești că conductele de apă ale orașului trebuie în mod constant reparate, petice și actualizate, atunci viitorul pare complet negru și de neinvidiat.

Deci de unde iei apă curată? Aerul conține, conform diverselor estimări, de la 12 la 16 mii de kilometri cubi de umiditate (sau 0,000012% din toată apa de pe Pământ). Acest volum poate fi comparat cu cantitatea de apă din Marile Lacuri din America de Nord (cel mai mare rezervor natural de apă dulce din lume).

Între timp, în multe dintre cele mai sărace și mai populate țări ale lumii, aerul este atât de umed și cald încât apa s-ar putea condensa imediat din el.

Un metru cub de aer conține (în funcție de umiditate) de la 4 până la 25 de grame de vapori de apă. Instalaţiile existente pot încasa în medie circa 20-30% din această sumă. Cele mai bune condiții pentru ei (umiditate și temperatură ridicate) sunt în țările situate la 30 de grade de latitudine față de ecuator.

Deoarece natura completează în mod constant apă în aer, dispozitivele care produc lichid valoros din aer nu pot dăuna mediului în niciun fel (chiar dacă există multe instalate într-un anumit loc). Se pare că procesul poate continua la nesfârșit, iar funcționarea dispozitivelor este limitată doar de durata lor de viață.

Să vorbim despre cum funcționează generatoarele de apă atmosferică (AWG - Atmospheric water generator). Primele sisteme care furnizează apă din aer au fost dezvoltate încă din anii 1990.

De fapt, erau similare cu sistemul care se folosește pentru deshidratarea aerului din frigidere (vă puteți aminti și de ploaia de sub aparatele de aer condiționat din metropola modernă). Compresorul forțează agentul frigorific să treacă prin complexitatea tuburilor, în timp ce ventilatorul conduce aerul peste tuburi. Dacă temperatura serpentinelor de răcire este chiar sub punctul de rouă, aproximativ 40% din lichidul din aer se va condensa pe ele, curgând într-un recipient special. Dacă tuburile sunt prea reci, atunci se va forma gheață pe suprafața lor (ceea ce, desigur, va afecta funcționalitatea dispozitivului).

Harta disponibilității apei Gleick 1998 (ilustrată de Water Master).

Dar asta este in frigider, iar in generatoarele de apa din atmosfera sunt si filtre speciale de aer, sterilizatoare cu ultraviolete si filtre de carbon pentru apa colectata, aparate care o imbogatesc cu oxigen, senzori de nivel de apa in recipient.

Parametrii optimi de funcționare ai instalațiilor sunt: temperatura peste 15,5 °C și umiditatea relativă (RH) peste 40%, precum și o altitudine nu prea mare (nu mai mare de 1200 de metri). Deși majoritatea instrucțiunilor spun despre 20-40 ° C și RH 60-100%.

Este clar că instalarea unor astfel de generatoare necesită prezența intrării aerului din exteriorul incintei. Există o mulțime de factori aici: în mod surprinzător, aerul atmosferic este mult mai curat decât aerul „acasă”, iar aerul „de birou” este deja uscat de aparatele de aer condiționat. Da, și este dăunător să colectați umiditatea din cameră: oamenii suferă deja de umiditatea scăzută a acesteia. Desi cele mai mici instalatii, cu o buna ventilatie, pot fi amplasate in bucatarie sau in baie.

Unde poate fi util un deshidrator? Am început în deșert - unde va fi util locuitorilor așezărilor îndepărtate pentru care aprovizionarea cu apă îmbuteliată este costisitoare sau imposibilă, militarilor, care desfășoară operațiuni militare departe de sursele de apă și reprezentanților misiunilor umanitare și de salvare (inclusiv medici) .

AWG-urile pot fi utilizate în aplicații domestice și agricole, birouri, școli, hoteluri, nave de croazieră, centre sportive și alte locuri publice.

În scopuri comerciale, unii producători oferă chiar și opțiunea îmbutelierii apei din aer în sticle!

Și acum să încercăm să vorbim despre principalele produse oferite pe piață pentru extragerea apei din aer.

elementul patru

Aer2Apă

Dispozitivele dezvoltate de Air2Water furnizează de la 3 la 38 de litri de apă pe zi, adică nu sunt atât de mari.

Principiul de funcționare al acestor mașini corespunde tuturor celorlalte, deși există unele diferențe: la început, aerul trece prin filtre electrostatice, care captează aproximativ 93% din particulele în suspensie. Apa condensată este iluminată cu o lampă ultravioletă timp de 30 de minute (99,9% dintre microbi și bacterii mor în această etapă), apoi precipitatul este separat, aproximativ 99,9% din substanțele organice volatile nocive sunt reținute pe filtrele de carbon, iar membrana microporoasă se separă. virusuri. Dar asta nu este tot - în fiecare oră apa din recipient este din nou tratată cu lumină ultravioletă.

Principala producție de dispozitive este concentrată în China și Singapore, deși livrarea se efectuează în întreaga lume.

Aquair este o subsidiară americană a RG Global Lifestyles, fondată în 2004. Punctul ei forte, probabil, este că, pe lângă pur și simplu aspirarea umezelii din aer, ea este specializată și în sisteme de purificare a apei potabile (rezultatul este un filtru în cinci trepte).

Ecologia consumului.Știință și tehnologie: De câte ori s-a spus că apa curată, utilizabilă este baza întregii vieți de pe Pământ și devine din ce în ce mai rară în fiecare an. Că în viitorul apropiat războaiele se vor desfășura nu din cauza petrolului și a altor minerale, ci tocmai din cauza iubitului ei? ..

De câte ori s-a spus că apa curată, utilizabilă stă la baza întregii vieți de pe Pământ și în fiecare an devine din ce în ce mai rară. Că în viitorul apropiat războaiele se vor desfășura nu din cauza petrolului și a altor minerale, ci din cauza lui, dragă?... Deja acum, aproximativ o persoană din cinci se confruntă cu dificultăți cu lipsa apei potabile. Și chiar și locuitorii orașului care sunt obișnuiți cu confortul oferit de sistemele moderne de alimentare cu apă nu ar trebui să uite de asta.

Până în 2025, nouă miliarde de oameni de pe planetă vor împărți aceeași cantitate de apă disponibilă. Cei mai mulți dintre ei vor locui în orașe mari și supraaglomerate, punând o presiune enormă asupra resurselor locale de apă. Și dacă îți amintești că conductele de apă ale orașului trebuie în mod constant reparate, petice și actualizate, atunci viitorul pare complet negru și de neinvidiat.

Deci de unde iei apă curată? Aerul conține, conform diverselor estimări, de la 12 la 16 mii km3 de umiditate (sau 0,000012% din toată apa de pe Pământ). Acest volum poate fi comparat cu cantitatea de apă din Marile Lacuri din America de Nord (cel mai mare rezervor natural de apă dulce din lume).

Între timp, în multe dintre cele mai sărace și mai populate țări ale lumii, aerul este atât de umed și cald încât apa se poate condensa direct din el.

Să vorbim despre cum funcționează generatoarele de apă atmosferică (AWG - Atmospheric water generator). Primele sisteme care furnizează apă din aer au fost dezvoltate încă din anii 1990.

De fapt, erau similare cu sistemul care se folosește pentru deshidratarea aerului din frigidere (vă puteți aminti și de ploaia de sub aparatele de aer condiționat dintr-o metropolă modernă). Compresorul forțează agentul frigorific să treacă prin complexitatea tuburilor, în timp ce ventilatorul conduce aerul peste tuburi. Dacă temperatura serpentinelor de răcire este chiar sub punctul de rouă, aproximativ 40% din lichidul din aer se va condensa pe ele, curgând într-un recipient special. Dacă tuburile sunt prea reci, atunci se va forma gheață pe suprafața lor (ceea ce, desigur, va afecta funcționalitatea dispozitivului).

Parametrii optimi de funcționare ai instalațiilor sunt: temperatura peste 15,5°C și umiditatea relativă (RH) peste 40%, precum și o altitudine nu prea mare (nu mai mare de 1200 de metri). Deși majoritatea instrucțiunilor spun despre 20-40 ° C și RH 60-100%.

Este clar că instalarea unor astfel de generatoare necesită prezența unei intrări de aer din exteriorul încăperii. Există o mulțime de factori aici: în mod surprinzător, aerul atmosferic este mult mai curat decât aerul „acasă”, iar aerul „de birou” este deja uscat de aparatele de aer condiționat. Da, și este dăunător să colectați umiditatea din cameră: oamenii suferă deja de umiditatea scăzută a acesteia. Desi cele mai mici instalatii, cu o buna ventilatie, pot fi amplasate in bucatarie sau in baie.

AWG-urile pot fi utilizate în aplicații domestice și agricole, birouri, școli, hoteluri, nave de croazieră, centre sportive și alte locuri publice. În scopuri comerciale, unii producători oferă chiar și opțiunea îmbutelierii apei din aer în sticle!

Și acum să încercăm să vorbim despre principalele produse oferite pe piață pentru extragerea apei din aer.

elementul patru

Produsul emblematic al lui Element patru se numește WaterMill.

Colecteaza pana la 12 litri de apa pe zi pentru diverse nevoi casnice si in acelasi timp are un design placut. Proprietarii nu trebuie să-și facă griji cu privire la prezența toxinelor și bacteriilor în lichidul colectat. Sistemele speciale asigură că dispozitivul consumă cât mai puțină energie (și în curând instalația va putea fi conectată la surse alternative de energie). Un ecran special afișează informații despre temperatură, umiditate relativă și cantitatea de umiditate primită.

Prețurile pentru WaterMill vor fi anunțate la începutul anului 2009. Totul a început în 2004, când Jonathan Ritchie și Rick Howard au decis să-și creeze propriul generator de apă din aer subțire. La început au lucrat pentru compania de cercetare canadiană Freedom Water, dar în 2008 și-au schimbat brandul, iar acum Element Four a lansat primul său produs.

Air Water Corporation

Compania a fost înființată în februarie 2003 în urma unei decizii corporative a Universal Communication Systems (UCSY) de a începe lucrări de înaltă tehnologie pentru extragerea apei din aer. Cu toate acestea, ea a efectuat diverse studii științifice timp de mai bine de 13 ani, timp în care a brevetat multe dintre soluțiile sale tehnologice.

AirWater Corporation este specializată în instalații care furnizează apă de la 100 la 5000 de litri pe zi. Adevărat, dimensiunile acestor dispozitive sunt adecvate. Există chiar și instalații mobile speciale care alimentează unitățile armatei cu apă potabilă în câmp.

În arsenalul acestei companii există dispozitive mobile și cele care fac simultan gheață. Air Water Corporation are deja soluții pentru irigații și zone îndepărtate unde produsul lor poate fi alimentat cu panouri solare (apropo, le face și această companie).

Generatoare de apă atmosferică mai mari (și comparabile) sunt produse și de White Buffalo Nation și Aqua Sciences.

Dispozitivele dezvoltate de Air2Water furnizează de la 3 la 38 de litri de apă pe zi, adică nu sunt atât de mari.

Aquair

Aquair este o filială americană a RG Global Lifestyles, care s-a născut în 2004. Punctul său forte, poate, este că, pe lângă pur și simplu aspiră umiditatea din aer, este specializată și în sisteme de purificare a apei potabile. Rezultatul este un filtru în cinci etape (diagrama de instalare prezentată pe pagina anterioară).

Apropo, pe site-ul companiei găsiți un calculator care vă permite să calculați aproximativ consumul de apă pentru diverse nevoi de-a lungul anului.

Alte companii

Compania australiană AirtoH2O produce și apă din aer și este mândră că a colectat peste 360 de mii de litri de umiditate dătătoare de viață (ceea ce este raportată deschis pe site-ul său). Produsele sale nu sunt aproape deloc diferite de alți producători atât de mici: Water Master din China și Aqua Maker din Texas.
Adăugăm că este greu să vorbim despre prețul unui litru de apă primit de oricare dintre instalații. Cu toate acestea, toți producătorii susțin că au costuri reduse la energie, iar costul unui litru este estimat la 1 până la 15 dolari SUA. cenți.

În general, calcularea unor astfel de valori este o chestiune dificilă, deoarece costul unui litru de lichid prețios depinde de capacitatea generatorului (producția anuală de apă), precum și de umiditatea și temperatura aer afară.
De asemenea, rețineți că există metode alternative pentru obținerea apei din aer. Astfel, una dintre metode se bazează pe absorbția intensivă a umidității atmosferice de către clorură de litiu lichidă. Amestecul rezultat trece apoi prin mai multe membrane semi-permeabile datorită efectului osmozei inverse, prin care apa este separată de sarea de litiu.

Principalele concluzii sunt următoarele: această direcție este cu siguranță promițătoare și aproape inofensivă pentru mediu. Cu toate acestea, este puțin probabil ca vreuna dintre companiile existente să poată rezolva problema globală a lipsei de apă potabilă curată. Parțial datorită faptului că producătorii de apă din aer nu sunt încă suficient de mari. În plus, nu este atât de ușor să-i înveți pe cetățenii țărilor dezvoltate să aprecieze resursele naturale, iar țările sărace își pot permite cu greu să ofere tuturor locuitorilor o sursă convenabilă și destul de simplă de apă sub forma generatoarelor descrise. publicat

Alăturați-vă nouă la

» un articol despre cum să obții apă din aer. Unde vom încerca să luăm în considerare această problemă cât mai detaliat posibil.

Cum să obții apă din aer? De fapt, totul este foarte simplu. Ideea asta m-a îndemnat la un videoclip de la canalul Inter, care povestea despre un anume inventator din SUA pe nume Terry Leblu, care distribuie gratuit tuturor apă din aer. Iar concurenții răi și necunoscuți fac raid în casa acestui inventator și îl suprimă. De fapt, iată videoclipul:

Bineînțeles, primul gând al unei persoane sănătoase când vizionați acest videoclip este: „Ce este acest super-duper găsit de acest inventator că este suprimat de inamici necunoscuți?” Și al doilea gând: „Ar trebui să ne uităm să obținem apă din aer pe internet”.

Și ce se dovedește? Se pare că aceasta inventatorul a inventat bicicleta– adică un dispozitiv care este cunoscut de mulți ani, dar nu este foarte des întâlnit din mai multe motive, despre care vom discuta mai jos. Și nu atât de departe - în Crimeea - există rămășițele unor generatoare de apă pur și simplu uriașe în acest fel, construite cu mii de ani în urmă. Mai multe despre asta - în articolul „Scopul complexelor misterioase de peșteri din „orașele rupestre” din Crimeea”. Dar scopul nostru nu este antichitatea, ci modernitatea, așa că ne vom continua munca.

Deci, conform zvonurilor, obținerea apei din aer prin condensarea acesteia pe o suprafață rece este cunoscută încă din cele mai vechi timpuri. Chiar și în Evul Mediu, orașul Feodosia era alimentat cu apă, care era colectată de structuri special organizate, umplute cu moloz, pe suprafața cărora, în lunile secetoase de vară, se condensa o asemenea cantitate de apă care asigura 80 de mii de locuitori.

Apropo, apropo, aproape fiecare dintre voi este familiarizat cu un astfel de dispozitiv care primește apă. Acest dispozitiv se numește aparat de aer condiționat. Principiul de funcționare al generatoarelor de apă atmosferică - dispozitive pentru obținerea apei din aer - este similar cu funcționarea unui aparat de aer condiționat.

Adică, secvența de obținere a apei din aer este următoarea:

Aerul umed trece prin dispozitiv.
Răcire.
Umiditatea se condensează pe suprafețele de răcire.
Și curge într-un recipient special.
Ei bine, atunci este curățat de praf și bacterii - și voilà, îl puteți bea!

Din punct de vedere al compoziției, apa care se obține din aer este asemănătoare cu apa de ploaie - și, prin urmare, roua, ceața, apa distilată, osmoza inversă și apa de topire. Adică apa din aer aparține clasei " ape salmastre". Spre deosebire de apa obișnuită sau obișnuită, apele slab mineralizate conțin până la 50 de miligrame de diverse săruri pe litru (decimetru cub).

Am menționat mai devreme că generatoarele de apă atmosferică sunt mai puțin comune decât filtrele obișnuite din mai multe motive. Să ne uităm la asta mai detaliat. Factori care afectează performanța generatoarelor de apă atmosferică și consumul lor de energie:

cantitatea de apa
temperatura aerului
volumul de aer trecut pe unitatea de timp.

În consecință, cu cât aerul este mai umed, cu atât este nevoie de mai puțină energie pentru a-l răci pentru condensarea umezelii. Și și mai profitabilă din punct de vedere economic este producția de apă din aer. Prin urmare, cu cât aerul este mai fierbinte, cu atât este nevoie de mai multă energie pentru a-l răci. Și cu cât se răcește mai mult aer pe unitatea de timp, cu atât se va obține mai multă apă.

În condiții de aer cald și uscat, adică în acele locuri în care este cu adevărat nevoie de apă, generatoarele de apă atmosferice vor consuma cea mai mare energie. Dar acest număr poate fi redus dacă influențați factorii enumerați.

Deci, trebuie să înțelegeți:

Generator de apă de la aer = aparat de aer condiționat

Deci, există o direcție în dezvoltarea generatoarelor de apă atmosferică, care implică utilizarea unei faze suplimentare: între primul și al doilea pas de obținere a apei din aer, apare o alta - aplicarea de adsorbant sau absorbant, adică substanțe care într-un fel sau altul absorb apa din aer. Ei bine, atunci apa ar trebui să fie eliberată din materialul care a absorbit-o (pentru care, de exemplu, materialul este încălzit) sub formă de vapori și deja într-o formă mai concentrată se răcește și se condensează la o temperatură mai scăzută.

Apa se presupune a fi absorbită noaptea, când umiditatea relativă este crescută, și extrasă în timpul zilei prin utilizarea energiei solare pentru a încălzi aerul furnizat patului adsorbant (încălzitorul de aer în acest caz este un receptor de energie solară).

Gel de silice cu pori largi, zeolitul poate fi folosit ca adsorbant. Ca absorbant - o soluție de sare higroscopică (de exemplu, clorură de litiu). Sunt posibile combinații de adsorbant și absorbant, care cresc eficiența absorbției și eliberării apei. Pentru reducerea consumului de energie pentru producerea apei se propune utilizarea acumulatorilor de caldura si/sau rece (in principal sub forma unor structuri ieftine, dar masive din piatra sau beton) care functioneaza in antifazat, un schimbator de caldura in contracurent sau o pompa de caldura pentru recuperare. căldura de condensare a apei

Desigur, toate aceste condiții nu sunt întotdeauna combinate optim, iar adsorbanții nu sunt folosiți în ele, și de aceea acum este mai profitabil să purificați apa de la robinet cu ajutorul diferitelor, și să nu o primiți din aer. Dar, odată cu creșterea deficitului de apă, este foarte posibil ca filtrele obișnuite de uz casnic să fie înlocuite treptat cu generatoare de apă atmosferică.

Și, apropo, încălzirea globală este prezisă simultan cu creșterea deficitului de apă. Deci nu numai generatoarele, ci și aparatele de aer condiționat devin relevante. Și, prin urmare, concluzia este că, dacă chiar te gândești la crearea unui generator de apă atmosferică, atunci completează doar cu un aparat de aer condiționat, care reduce atât costul apei tratate, cât și costul răcirii camerei. Deci, dacă dețineți un aparat de aer condiționat, atunci aveți și un generator de apă atmosferică și puteți obține cu ușurință apă din aer.

Ei bine, sau dacă sunteți proprietarul unei cabane de vară și doriți să vă asigurați cu apă din aer, atunci puteți utiliza invenția de pe pagina http://www.freeseller.ru/dompower/vodosnab/2401-generator- vody-iz-vozdukha.html, unde ziarul este folosit ca adsorbant, iar soarele este folosit ca sursă de energie.

Și, în sfârșit, un dispozitiv interesant pentru obținerea apei din aer este un con de apă:

On7gbKIa5zc

Sistemul este foarte simplu, iar cu cât suprafața de condensare a umezelii este mai mare, cu atât instalația este mai eficientă.

Astfel, obținerea apei din aer este foarte ușor!

Secțiuni