Voda zo vzduchu: Ako fungujú generátory atmosférickej vody. Spôsob odsávania vzduchu z vody

Princíp fungovania

GV je pyramídový rám s výplňou absorbujúcou vlhkosť. Ihlanový rám tvoria štyri stĺpiky poz. 3, privarený k základni poz. 4, vyrobený z kovového rohu.

Kovová sieťka poz. pätnásť; zospodu k základni pomocou prekryvov poz. 6 polyetylénová paleta poz. 5 s otvorom v strede.

Vnútorný priestor pletivového rámu je tesne (ale bez deformácie stien) vyplnený materiálom pohlcujúcim vlhkosť. Vonku priehľadná kupola, poz. 1, ktorý je fixovaný štyrmi striami poz. 8 a tlmič poz. 14. Horúca voda má dva pracovné cykly: absorpcia vlhkosti zo vzduchu plničom; odparovanie vlhkosti z plniva s jeho následnou kondenzáciou na stenách kupoly.

Pri západe slnka sa priehľadná kupola zdvihne, aby sa zabezpečil prístup vzduchu k výplni; Výplň absorbuje vlhkosť celú noc.

Ráno sa kupola spustí a utesní tlmičom nárazov; slnko odparí vlhkosť z výplne, para sa zhromažďuje v hornej časti pyramídy, kondenzát steká po stenách kupoly na vaničku a otvorom v nej naplní nádobu vodou.

Výroba generátora vody

Príprava na výrobu HV začína zberom plniva.

Ako plnivo sa používajú zvyšky novinového papiera; papier z novín by mal byť zbavený typografického písma, aby sa zabránilo kontaminácii výslednej vody zlúčeninami olova.

Práca na zber papiera bude trvať veľa času, ale počas tejto doby sa vyrobia zostávajúce prvky GW.

Základňa je zvarená z kovových rohov s rozmermi police 35x35 mm, štyri podpery poz. 10 rovnakých rohov a osem konzol poz. 13. Konzoly sú navzájom spojené oceľovými tyčami poz. 17 dĺžka 930 mm. priemer 10 mm.

Zhora je na police rohov privarené kovové pletivo s veľkosťou oka 15x15 mm. priemer drôtu oka 1,5-2 mm.

Z oceľovej pásky sú vyrezané štyri prekrytia poz. 6. Cez otvory v prelisoch v rohoch základne sa vyvŕtajú otvory s priemerom 4,5 mm a vyrežú sa závity pre skrutky BM 5; Potom je základňa inštalovaná na mieste určenom pre GW on záhradný pozemok, záhrada atď.

Miesto musí byť zvolené tak, aby GW nebolo zakryté stromami a budovami. Po výbere miesta podpery je základňa upevnená v zemi cementová malta. Z oceľového plechu s hrúbkou 2 mm je dovolené k podperám privárať nosné nikly s priemerom 100 mm.

Potom sa do rohov základného štvorca striedavo privaria štyri stojany tak, aby sa stojany v strede základne vo výške približne 30 mm ukázali ako dlhé.

Materiál priečnych nosníkov je rovnaký ako materiál regálov.

Potom od polyetylénový film 1 mm hrubá, paleta poz. 5; okraje palety, ktoré budú pod presahmi, sú zastrčené, aby sa spevnil upevňovací bod. Vystrihnite v strede palety okrúhly otvor s priemerom 70 mm - pre odvod vody. Okraje otvorov môžu byť tiež zosilnené navarením na dodatočnú polyetylénovú vrstvu.

Ďalej je na stojane pripevnený sieťový rám, čo je rybárska sieť s jemnými okami s veľkosťou oka 15x15 mm. Sieť je viazaná na stĺpiky a okraje palety z kovová sieťka pomocou bavlnenej pásky tak. aby bola sieť medzi stojanmi napnutá.

Je tiež žiaduce priviazať sieť k priečkam, čím sa vnútorný objem pyramídy rozdelí na dve oddelenia.

Pred priviazaním siete k poslednému stĺpiku sú priehradky (začínajúc zhora) výsledného sieťového rámu husto vyplnené pokrčenými útržkami novinového papiera. Plnenie by malo byť vykonané tak, aby č voľné miesto vnútri pyramídy a vyčnievanie sieťových stien bolo minimálne.

Potom pokračujte vo výrobe priehľadnej kupoly.

Je vyrobený z polyetylénovej fólie, ktorej rezanie sa vykonáva podľa výkresu, poz. 1 a zvarené spájkovačkou pozdĺž rovín A, A1. Šev by sa mal vykonávať bez prehriatia, aby sa polyetylén nestal krehkým v mieste zvárania.

Aby sa zabránilo narušeniu celistvosti kupoly na vrchole pyramídy, je pokrytá druhom polyetylénovej "čiapky" - fragmentom B podľa výkresu, poz. 1. Potom po umiestnení fragmentu B na pyramídu opatrne nasaďte kupolu na rám. Po narovnaní kupoly sa okraje rovín C zvaria: získa sa druh strechy.

Vykorisťovanie

Pri západe slnka je priehľadná kupola zasunutá až po úroveň priečnikov a v tejto polohe zafixovaná striami, pričom na tyče sú umiestnené háčiky poz. 17.

Počas noci papier absorbuje vlhkosť a ráno sa kupola spustí, čím sa jej spodný okraj pripevní k základni pomocou tlmiča nárazov.

Cez deň slnko pyramídu zohreje, vlhkosť z papiera sa vyparí, para sa pri ochladzovaní zráža na stenách na vodu, ktorá steká dole. Voda sa zbiera umiestnením nádoby pod otvor v plastovej panvici.

Pri západe slnka sa cyklus opakuje.

Vynález sa týka potápačského vybavenia a možno ho použiť na vytvorenie zariadení na autonómne potápanie. Spôsob odsávania vzduchu z vody výmenou plynov medzi vodou a plynným médiom dutej komory ohraničenej membránovým filmom sa vyznačuje tým, že ako membránový film sa používa porézny materiál s priechodnými pórmi do priemeru 100 μm. Výmena plynu sa uskutočňuje pri tlaku vzduchu v dutej komore, ktorý prevyšuje celkový tlak atmosféry a hydrostatického stĺpca ponoru komory. Dosiahne sa zvýšenie rýchlosti výmeny plynov medzi vzduchom v komore a vodou a zníženie množstva použitej filmovej membrány. 4 w.p. f-ly.

Vynález sa týka oblasti práce pod vodou a je možné z neho vytvoriť zariadenia na autonómne potápanie s prakticky neobmedzeným časom stráveným pod vodou, ako aj na podporu života ľudí pod vodou a ich aktivít. V súčasnosti sa na tieto účely používa potápačský výstroj alebo uzavreté, zapečatené zariadenia, ako sú ponorky. V prvom prípade na dýchanie pod vodou, valce so stlačeným resp skvapalnený plyn, ktorý zahŕňa kyslík a v druhom prípade sa spravidla používa regenerácia chemické prvky na sorpciu oxid uhličitý a redukcia kyslíka (RF patent 2138421, B 63 C, 11/00, 11/36, publikované 1999). Nevýhodou známych riešení je zložitosť a vysoká cena a čas strávený pod vodou je obmedzený prívodom plynu vo valci alebo objemom regeneračných prvkov. Navrhovanej metóde je vo svojej podstate najbližšia metóda založená na extrakcii kyslíka z vody a odstraňovaní oxidu uhličitého cez dutú komoru zo selektívnych filmových plastových membrán, ktorú sme vzali ako prototyp („Veda a život“ 139, 1965, "Veda a život", 1967, 2, s. 86). Významnou nevýhodou tejto metódy však je, že rýchlosť výmeny plynov medzi vzduchom a vodou, ktorá závisí od rýchlosti difúzie kyslíka a oxidu uhličitého cez membránu, s malou hnacou silou (určenou rozdielom parciálne tlaky kyslíka vo vnútri komory a vonku nad vodou) je veľmi nízka, v dôsledku čoho je potrebná membrána s veľkosťou 6 m 2 na zásobovanie človeka kyslíkom, čo je veľmi drahé, vyžaduje komplexný dizajn fotoaparáty a používanie vzácnych plastových materiálov. Cieľom vynálezu je výrazne zvýšiť rýchlosť výmeny plynov medzi vzduchom v komore a vodou a znížiť množstvo použitej filmovej membrány. Problém je vyriešený tým, že pri spôsobe odsávania vzduchu z vody výmenou plynu medzi vodou a plynným médiom dutej komory sa používa membránový film, pričom sa používa porézny materiál s priechodnými pórmi do priemeru 100 μm. ako membránový film a výmena plynu sa uskutočňuje pri tlaku vzduchu v dutej komore, ktorý presahuje celkový tlak atmosféry a hydrostatického stĺpca ponoru komory. Okrem toho je tlak vzduchu v komore nižší ako tlak potrebný na prekonanie síl povrchového napätia vody na rozhraní medzi plynnou a kvapalnou fázou v póroch membránového filmu. Okrem toho je tlak vzduchu v komore udržiavaný o nútené podanie plynu. Použitým plynom je vzduch alebo kyslík alebo dusík alebo hélium alebo ich zmesi. Ako membránový film, tkaný alebo netkaný polymér, bavlna, vlna, syntetické materiály. Predložený vynález využíva sily povrchového napätia na fázovom rozhraní (in tento prípad vzduch-voda); Sily povrchového napätia vody umožňujú udržiavať nadmerný tlak vzduchu. Fázová hranica sa v tomto prípade nachádza v póroch použitej membrány. V póroch membrány sa tak vytvorí priamy kontakt medzi plynným médiom a vodou a výmena plynu sa uskutočňuje priamo, pričom sa obchádza difúzia cez membránovú látku, čo výrazne zvyšuje jej rýchlosť, čo zase umožňuje zmenšiť plochu membrány. Stačí len 10-50 mm vodného stĺpca pretlak zabrániť vniknutiu vody do komory, hoci výmena plynu ako celku a výmena plynu pre jednotlivé zložky plynu tiež prebieha pri výrazne veľké hodnoty nadmerný tlak. Intenzita výmeny plynov závisí od rozdielu parciálnych tlakov zložiek plynu vo vnútri komory a nad vodou v kontakte s membránou. Výber materiálu a veľkosti pórov membrán na vytvorenie dutej komory sa uskutočnil na špeciálnej stojanovej komore. Vzorka poréznej membrány s priemerom 50 mm bola inštalovaná na vrchu komory a upevnená na vrchu spodnej dutej utesnenej časti stojana. Spodná časť stojana je vybavená manometrom na meranie tlaku vzduchu. Na spodok stojana je navyše pripojený prívod vzduchu. Keď je nainštalovaná suchá porézna membrána, vzduch prechádza takmer bez prekážok cez póry membrány. Pri ponorení stojana do vody sa jeho odpor mnohonásobne zvyšuje, keďže na rozhraní vzduch-voda v póroch membrány bránia voľnému priechodu vzduchu sily povrchového napätia vody. Odolnosť dutej membrány je nepriamo úmerná priemeru otvorov pórov a mení sa od 5 mm vodného stĺpca s priemerom pórov 100 μm po niekoľko atmosfér pretlaku s priemerom pórov menším ako 0,01 μm. Pri ďalšom ponorení stojana pod vodu sa odpor membrány ďalej zvyšuje o hodnotu hydrostatického tlaku vodného stĺpca a závisí od hĺbky ponorenia. Testovanie výmeny plynov medzi vodou a dutou komorou sa uskutočnilo na špeciálne navrhnutom zariadení. Výsledky testov sú uvedené v nasledujúcich príkladoch, ktoré ilustrujú, ale neobmedzujú možnosť použitia vynálezu. Príklad 1. Tester cez náustok s odbočkou pripojenou k dutej komore s objemom asi 100 litrov, vytvorenej pokrytím dvoch krúžkov s priemerom 800 mm, každý s veľkosťou priechodných pórov do 100 mikrónov so vzdialenosťou medzi prstencami 200 mm, bol znížený pod vodou do hĺbky od 0,3 do 1,5 m. Tlak vo vnútri komory bol o 30-50 mm vodného stĺpca vyšší ako celkový tlak atmosféry a hydrostatického stĺpca, ktorý sa menil od 1,03 až 1,15 atm. Keď bola komora spustená do vody, bolo na ňu zavesené bremeno, aby sa prekonala vztlaková sila vody. V tomto prípade sa dýchanie vykonávalo iba so vzduchom vo vnútri komory. Výdych sa uskutočnil aj vo vnútri komory. Čas strávený testerom pod vodou bol 50 minút. Nádych a výdych cez komoru sa uskutočňovali bez znateľného úsilia. Pri absencii výmeny plynov medzi vzduchom v komore a vodou by testovaná osoba mohla dýchať tento objem vzduchu maximálne 10 minút, po ktorých by v dôsledku vyčerpania kyslíka a akumulácie CO 2 bolo dýchanie nemožné. V dôsledku toho sa výmena plynu medzi vzduchom v komore a vodou uskutočňovala normálne. Príklad 2. Spôsob sa vykonáva analogicky ako v príklade 1, ale ako porézne membrány sa použijú "jadrové" filtre na báze polyetyléntereftalátu s priemerom pórov 0,01 μm. Tester strávil pod vodou 40 minút. Príklad 3. Spôsob sa vykonáva analogicky ako v príklade 1, ale ako porézne membrány sa použije kombinovaná tkanina na báze vlny a vlny. syntetické vlákna. Priemer pórov materiálu je v rozmedzí od 15 do 80 mikrónov. Tester strávil pod vodou 2,0 hodiny, pričom klesol do hĺbky 2,6 m. Tlak vo vnútri komory bol o 90 mm vodného stĺpca vyšší ako celkový tlak atmosféry a hydrostatického stĺpca, ktorý bol 1,26 atm. Príklad 4. Spôsob sa vykonáva analogicky ako v príklade 1, ale ponor sa uskutočňuje do hĺbky 7,0 m pri tlaku vo vnútri komory 70 mm vodného stĺpca nad hodnotou 1,7 atm. Zároveň sa vplyvom hydrostatického tlaku komora stlačila a jej objem sa zmenšil na približne 58 litrov. Na obnovenie objemu komory z balóna s stlačený vzduch vzduch bol privádzaný cez špeciálne zariadenie, kým sa objem komory neobnovil na 100 litrov. Dýchanie nespôsobovalo skúšajúcemu ťažkosti. Experiment trval 30 min. Príklad 5. Spôsob sa uskutočňuje analogicky ako v príklade 4, ale doplnenie na obnovenie objemu sa uskutočňuje zmesou hélium - kyslík s 20 % obj. kyslíka. Počas 45 minút testovaný subjekt dýchal túto zmes bez znateľných ťažkostí pri nádychu a výdychu. V tomto prípade časť privádzaného plynu opustila komoru cez najväčšie póry membrány. Tlak vo vnútri komory bol o 220 mm vody nad hodnotou 1,7 atm. Príklad 6 50 litrová kupola bola vyrobená z materiálu na báze viskózy a sklenenej tkaniny s priemerom pórov menším ako 70 um. Kupola sa umiestni pod vodu a naplní sa dusíkom. Po 5 hodinách, kedy bola kupola pod vodou, sa odoberie vzorka plynu na zistenie obsahu kyslíka. Rozbor ukázal prítomnosť kyslíka pod kupolou v množstve 18,7 obj. %, čo svedčí o difúzii kyslíka z vody. Ako je zrejmé z prezentovaných príkladov, navrhovaná metóda umožňuje pracovať pod vodou po dlhú dobu (až dve a viac hodín) v rôznych hĺbkach, pričom odsávaním vzduchu (kyslíka) z vody sa udržiava koncentrácia kyslíka. konštantná aj pri oveľa nižšej (asi 1,5 m 2) povrchu membrány.

Nárokovať

1. Spôsob odsávania vzduchu z vody výmenou plynov medzi vodou a plynným médiom dutej komory ohraničenej membránovým filmom, vyznačujúci sa tým, že ako membránový film sa používa porézny materiál s priechodnými pórmi do priemeru 100 μm, a výmena plynov sa uskutočňuje pri tlaku vzduchu v dutej komore prevyšujúcom celkový tlak atmosféry a hydrostatického stĺpca ponoru komory.2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že tlak vzduchu v komore je nižší ako tlak potrebný na prekonanie síl povrchového napätia vody na rozhraní medzi plynnou a kvapalnou fázou v póroch filmovej membrány. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že tlak vzduchu v komore sa udržiava núteným prívodom plynu. 4. Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že použitým plynom je vzduch alebo kyslík alebo dusík alebo hélium alebo ich zmesi. 5. Spôsob podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že ako membránová fólia sa použije tkaný alebo netkaný polymér, bavlna, vlna, hodváb, syntetické materiály.

NF4A Obnovenie patentu alebo patentu ZSSR Ruská federácia za vynález

Vodu si treba vážiť a nevylievať ju nadarmo. AT modernom svete vedia o tom aj deti. Najjednoduchší spôsob, ako obyvateľ mesta oceniť plný význam tohto rozsudku, je, ak si predstavíte seba v púšti, kde vodu možno získať iba z podzemia a zo vzduchu. A potom s určitou zručnosťou. Nebudeme ale hovoriť o spôsoboch zberu čistej vody v extrémnych podmienkach, ale o zariadeniach, ktoré ľuďom uľahčujú život tým, že ju získavajú zo vzduchu.

Koľkokrát už bolo povedané, že čistá, využiteľná voda je základom všetkého života na Zemi a každým rokom je čoraz vzácnejšia. Že v blízkej budúcnosti sa vojny nerozvinú kvôli rope a iným minerálom, ale práve kvôli jej miláčikovi? ..

Už teraz má problémy s nedostatkom asi každý piaty človek. pitná voda. A dokonca aj mešťania, zvyknutí na poskytované pohodlie moderné systémy zásobovanie vodou, nezabudnite na to.

Čo hovorili na hodine zemepisu? „Väčšina povrchu Zeme je pokrytá vodou...“ To je asi 326 miliónov kubických míľ vody. 97 % z nich je slaných z morí a oceánov a len 3 % sú čerstvé. Ale z tejto časti je 99,3% vo forme ľadu a polovica toho, čo zostáva, je pod zemou.

Kolobeh vody v prírode a účasť generátorov vody zo vzduchu na ňom (ilustrácia od AirWater Corporation).

Do roku 2025 bude deväť miliárd ľudí na planéte zdieľať rovnaké množstvo dostupnú vodu. Väčšina z nich bude žiť vo veľkých, preľudnených mestách, čím vznikne obrovský tlak na miestne vodné zdroje.

A ak si pamätáte, že mestské vodovodné potrubia sa musia neustále opravovať, opravovať a aktualizovať, budúcnosť sa zdá byť úplne čierna a nezávideniahodná.

Tak kam sa dostanete čistá voda? Vzduch obsahuje podľa rôznych odhadov od 12 do 16 tisíc kubických kilometrov vlhkosti (alebo 0,000012 % všetkej vody na Zemi). Tento objem možno porovnať s množstvom vody vo Veľkých jazerách. Severná Amerika(najväčšie prírodné úložisko sladkej vody vo svete).

Medzitým v mnohých najchudobnejších a najľudnatejších krajinách sveta je vzduch taký vlhký a teplý, že by z neho mohla kondenzovať voda.

Kubický meter vzduchu obsahuje (v závislosti od vlhkosti) od 4 do 25 gramov vodnej pary. Existujúce zariadenia dokážu vyzbierať v priemere asi 20 – 30 % z tejto sumy. Väčšina Lepšie podmienky pre nich ( vysoká vlhkosť a teplota) - v krajinách nachádzajúcich sa do 30 stupňov zemepisnej šírky od rovníka.

Keďže príroda neustále dopĺňa vodu vo vzduchu, zariadenia produkujúce cennú kvapalinu zo vzduchu nemôžu nijako poškodzovať životné prostredie (aj keď je ich na určitom mieste veľa inštalovaných). Ukazuje sa, že proces môže pokračovať donekonečna a prevádzka zariadení je obmedzená iba ich životnosťou.

Poďme si povedať, ako fungujú generátory atmosférickej vody (AWG - Atmospheric water generator). Prvé systémy, ktoré dodávajú vodu zo vzduchu, boli vyvinuté už v 90. rokoch.

V skutočnosti boli podobné systému, ktorý sa používa na odvodnenie vzduchu v chladničkách (dážď si pamätáte aj spod klimatizácií v modernej metropole). Kompresor tlačí chladivo cez spletité rúrky, zatiaľ čo ventilátor poháňa vzduch cez rúrky. Ak je teplota chladiacich hadov tesne pod rosným bodom, skondenzuje na nich asi 40 % kvapaliny zo vzduchu, ktorá pretečie do špeciálnej nádoby. Ak sú trubice príliš studené, potom sa na ich povrchu vytvorí ľad (čo samozrejme ovplyvní funkčnosť zariadenia).

Mapa dostupnosti vody Gleick 1998 (ilustrovaná Water Master).

Ale potom v chladničke av generátoroch vody z atmosféry sú tiež špeciálne vzduchové filtre, ultrafialové sterilizátory a uhlíkové filtre na zachytenú vodu, prístroje, ktoré ju obohacujú o kyslík, snímače hladiny vody v nádobe.

Optimálne prevádzkové parametre zariadení sú: teplota nad 15,5 °C a relatívna vlhkosť (RH) nad 40 %, ako aj nie príliš vysoká nadmorská výška (nie vyššia ako 1200 metrov). Hoci väčšina pokynov hovorí o 20-40 ° C a RH 60-100%.

Je zrejmé, že inštalácia takýchto generátorov vyžaduje prítomnosť vstupu vzduchu zvonku miestnosti. Je tu veľa faktorov: prekvapivo je atmosférický vzduch oveľa čistejší ako „domáci“ vzduch a „kancelársky“ vzduch je už vysušený klimatizačnými zariadeniami. Áno, a je škodlivé zbierať vlhkosť z miestnosti: ľudia už trpia jej nízkou vlhkosťou. Aj keď najmenšie inštalácie s dobrým vetraním môžu byť umiestnené v kuchyni alebo v kúpeľni.

Kde sa môže sušička hodiť? Začali sme z púšte - tam to bude užitočné pre obyvateľov odľahlých osád, pre ktoré je dodávka balenej vody drahá alebo nemožná, armáda, vedúca bojovanie mimo vodných zdrojov a zástupcovia humanitárnych a záchranných misií (vrátane lekárov).

AWG je možné použiť v domácich a poľnohospodárskych aplikáciách, kanceláriách, školách, hoteloch, výletných lodiach, športových centrách a pod. na verejných miestach.

Pre komerčné účely niektorí výrobcovia dokonca ponúkajú možnosť stáčania vody zo vzduchu do fliaš!

A teraz sa skúsme porozprávať o hlavných produktoch ponúkaných na trhu na extrakciu vody zo vzduchu.

prvok štyri

Air2Water

Zariadenia vyvinuté spoločnosťou Air2Water poskytujú 3 až 38 litrov vody denne, to znamená, že nie sú také veľké.

Princíp činnosti týchto strojov zodpovedá všetkým ostatným, aj keď existujú určité rozdiely: najprv vzduch prechádza cez elektrostatické filtre, ktoré zachytávajú asi 93% suspendovaných častíc. Skondenzovaná voda prechádza osvetlením ultrafialová lampa do 30 minút (v tomto štádiu zahynie 99,9 % mikróbov a baktérií), potom sa zrazenina oddelí, napr. uhlíkové filtre asi 99,9 % škodlivých prchavých látok sa zadrží organickej hmoty a mikroporézna membrána oddeľuje vírusy. To však nie je všetko – každú hodinu je voda v nádobe opäť ošetrená ultrafialovým svetlom.

Hlavná výroba zariadení je sústredená v Číne a Singapure, aj keď dodávka sa uskutočňuje po celom svete.

Aquair je americká dcérska spoločnosť RG Global Lifestyles, ktorá bola založená v roku 2004. Jej silnou stránkou azda je, že okrem jednoduchého odsávania vlhkosti zo vzduchu sa špecializuje aj na systémy čistenia pitnej vody (výsledkom je päťstupňový filter).

Ekológia spotreby.Veda a technika: Koľkokrát už bolo povedané, že čistá, využiteľná voda je základom všetkého života na Zemi a je z roka na rok vzácnejšia. Že v blízkej budúcnosti sa vojny nerozvinú kvôli rope a iným minerálom, ale práve kvôli jej miláčikovi? ..

Koľkokrát už bolo povedané, že čistá, využiteľná voda je základom všetkého života na Zemi a každým rokom je čoraz vzácnejšia. Že sa v blízkej budúcnosti nerozvinú vojny nie kvôli rope a iným nerastom, ale kvôli nim, drahá?... Už teraz má asi jeden človek z piatich problémy s nedostatkom pitnej vody. A nemali by na to zabúdať ani obyvatelia miest, ktorí sú zvyknutí na komfort, ktorý poskytujú moderné vodovodné systémy.

Čo hovorili na hodine zemepisu? „Väčšina povrchu Zeme je pokrytá vodou...“ To je asi 326 miliónov kubických míľ vody. 97 % z nich je slaných z morí a oceánov a len 3 % sú čerstvé. Ale z tejto časti je 99,3% vo forme ľadu a polovica toho, čo zostáva, je pod zemou.

Do roku 2025 bude deväť miliárd ľudí na planéte zdieľať rovnaké množstvo dostupnej vody. Väčšina z nich bude žiť vo veľkých, preľudnených mestách, čím vznikne obrovský tlak na miestne vodné zdroje. A ak si pamätáte, že mestské vodovodné potrubia sa musia neustále opravovať, opravovať a aktualizovať, budúcnosť sa zdá byť úplne čierna a nezávideniahodná.

Kde teda beriete čistú vodu? Vzduch obsahuje podľa rôznych odhadov od 12 do 16 tisíc km3 vlhkosti (alebo 0,000012 % všetkej vody na Zemi). Tento objem možno porovnať s množstvom vody vo Veľkých jazerách Severnej Ameriky (najväčšia prírodná zásobáreň sladkej vody na svete).

Medzitým je v mnohých najchudobnejších a najľudnatejších krajinách sveta vzduch taký vlhký a teplý, že by z neho mohla priamo kondenzovať voda.

Kubický meter vzduchu obsahuje (v závislosti od vlhkosti) od 4 do 25 gramov vodnej pary. Existujúce zariadenia dokážu vyzbierať v priemere asi 20 – 30 % z tejto sumy. Najlepšie podmienky pre nich (vysoká vlhkosť a teplota) sú v krajinách, ktoré sa nachádzajú do 30 stupňov zemepisnej šírky od rovníka.

Keďže príroda neustále dopĺňa vodu vo vzduchu, zariadenia produkujúce cennú kvapalinu zo vzduchu nemôžu nijako poškodzovať životné prostredie (aj keď je ich na určitom mieste veľa inštalovaných). Ukazuje sa, že proces môže pokračovať donekonečna a prevádzka zariadení je obmedzená iba ich životnosťou.

Poďme si povedať, ako fungujú generátory atmosférickej vody (AWG - Atmospheric water generator). Prvé systémy, ktoré dodávajú vodu zo vzduchu, boli vyvinuté už v 90. rokoch.

V skutočnosti boli podobné systému, ktorý sa používa na odvodnenie vzduchu v chladničkách (dážď si môžete pamätať aj spod klimatizácií v modernej metropole). Kompresor tlačí chladivo cez spletité rúrky, zatiaľ čo ventilátor poháňa vzduch cez rúrky. Ak je teplota chladiacich hadov tesne pod rosným bodom, skondenzuje na nich asi 40 % kvapaliny zo vzduchu, ktorá pretečie do špeciálnej nádoby. Ak sú trubice príliš studené, potom sa na ich povrchu vytvorí ľad (čo samozrejme ovplyvní funkčnosť zariadenia).

Ale to je v chladničke a v generátoroch vody z atmosféry sú aj špeciálne vzduchové filtre, ultrafialové sterilizátory a uhlíkové filtre na zachytenú vodu, zariadenia, ktoré ju obohacujú o kyslík, snímače hladiny vody v nádobe.

Optimálne prevádzkové parametre zariadení sú: teplota nad 15,5°C a relatívna vlhkosť (RH) nad 40%, ako aj nie príliš vysoká nadmorská výška (nie vyššia ako 1200 metrov). Hoci väčšina pokynov hovorí o 20-40 ° C a RH 60-100%.

Je zrejmé, že inštalácia takýchto generátorov vyžaduje prítomnosť vstupu vzduchu zvonku miestnosti. Je tu veľa faktorov: prekvapivo je atmosférický vzduch oveľa čistejší ako „domáci“ vzduch a „kancelársky“ vzduch je už vysušený klimatizačnými zariadeniami. Áno, a je škodlivé zbierať vlhkosť z miestnosti: ľudia už trpia jej nízkou vlhkosťou. Aj keď najmenšie inštalácie s dobrým vetraním môžu byť umiestnené v kuchyni alebo v kúpeľni.

Kde sa môže sušička hodiť? Začali sme v púšti - kde to bude užitočné pre obyvateľov vzdialených osád, pre ktoré je dodávka balenej vody drahá alebo nemožná, armádu, ktorá vedie vojenské operácie ďaleko od vodných zdrojov, a predstaviteľov humanitárnych a záchranných misií (vrátane lekárov) .

AWG je možné použiť v domácich a poľnohospodárskych aplikáciách, kanceláriách, školách, hoteloch, výletných lodiach, športových centrách a iných verejných miestach. Pre komerčné účely niektorí výrobcovia dokonca ponúkajú možnosť stáčania vody zo vzduchu do fliaš!

A teraz sa skúsme porozprávať o hlavných produktoch ponúkaných na trhu na extrakciu vody zo vzduchu.

prvok štyri

Vlajková loď produktu Element four sa nazýva „ Vodný mlyn» (Vodný mlyn).

Za deň nazbiera až 12 litrov vody pre rôzne potreby v domácnosti a zároveň má príjemný dizajn. Majitelia sa nemusia obávať prítomnosti toxínov a baktérií v zachytenej tekutine. Špeciálne systémy sa starajú o to, aby zariadenie spotrebovalo čo najmenej energie (a čoskoro bude možné inštaláciu pripojiť alternatívne zdroje energia). Špeciálna obrazovka zobrazuje informácie o teplote, relatívnej vlhkosti a množstve prijatej vlhkosti.

Ceny za WaterMill budú oznámené začiatkom roka 2009. Všetko to začalo v roku 2004, keď sa Jonathan Ritchie a Rick Howard rozhodli vytvoriť svoj vlastný vodný generátor zo vzduchu. Najprv pracovali pre kanadskú výskumnú spoločnosť Freedom Water, ale v roku 2008 zmenili značku a teraz Element Four vydal svoj prvý produkt.

Air Water Corporation

Táto spoločnosť bola založená vo februári 2003 po rozhodnutí spoločnosti Universal Communication Systems (UCSY) začať pracovať v tejto oblasti. vysoká technológia odsávanie vody zo vzduchu. Avšak, rôzne Vedecký výskum strávila viac ako 13 rokov, počas ktorých si patentovala mnohé zo svojich technologických riešení.

AirWater Corporation sa špecializuje na inštalácie dodávajúce vodu od 100 do 5000 litrov za deň. Je pravda, že rozmery týchto zariadení sú primerané. Existujú dokonca aj špeciálne mobilné jednotky zásobovanie pitná voda armádne jednotky v teréne.

V arzenáli tejto spoločnosti sú mobilné zariadenia a tie, ktoré súčasne vyrábajú ľad. Air Water Corporation už má riešenia pre zavlažovanie a odľahlé oblasti, kde ich produkt môže fungovať solárne panely(mimochodom aj táto firma ich vyrába).

Väčšie (a porovnateľné) vodné generátory od atmosférický vzduch tiež vyrábané spoločnosťami White Buffalo Nation a Aqua Sciences.

Zariadenia vyvinuté spoločnosťou Air2Water poskytujú 3 až 38 litrov vody denne, to znamená, že nie sú také veľké.

Princíp činnosti týchto strojov zodpovedá všetkým ostatným, aj keď existujú určité rozdiely: najprv vzduch prechádza cez elektrostatické filtre, ktoré zachytávajú asi 93% suspendovaných častíc. Skondenzovaná voda sa osvetľuje ultrafialovou lampou po dobu 30 minút (99,9 % mikróbov a baktérií v tejto fáze zahynie), potom sa zrazenina oddelí, asi 99,9 % škodlivých prchavých organických látok sa zadrží na uhlíkových filtroch a oddelí sa mikroporézna membrána vírusy. To však nie je všetko – každú hodinu je voda v nádobe opäť ošetrená ultrafialovým svetlom. Hlavná výroba zariadení je sústredená v Číne a Singapure, aj keď dodávka sa uskutočňuje po celom svete.

Aquair

Aquair je americká dcérska spoločnosť RG Global Lifestyles, ktorá sa zrodila v roku 2004. Jej silnou stránkou je možno to, že okrem jednoduchého vysávania vlhkosti zo vzduchu sa špecializuje aj na systémy čistenia pitnej vody. Výsledkom je päťstupňový filter (inštalačná schéma zobrazená na predchádzajúcej strane).

Mimochodom, na webovej stránke spoločnosti nájdete kalkulačku, ktorá vám umožní približne vypočítať spotrebu vody pre rôzne potreby počas celého roka.

Iné spoločnosti

Austrálska spoločnosť AirtoH2O vyrába vodu aj zo vzduchu a je hrdá na to, že nazbierala viac ako 360-tisíc litrov životodarnej vlhkosti (o čom otvorene informuje jej web). Jeho produkty sa takmer nelíšia od iných takýchto malých výrobcov: Chinese Water Master a Aqua Maker so sídlom v Texase.
Dodávame, že o cene litra vody, ktorú dostane niektorá z inštalácií, sa len ťažko baviť. Všetci výrobcovia však tvrdia, že majú nízke náklady na energiu a cena jedného litra sa odhaduje na 1 až 15 amerických dolárov. centov.

Vo všeobecnosti je výpočet takýchto hodnôt náročnou záležitosťou, pretože náklady na liter vzácnej kvapaliny závisia od kapacity generátora (ročný výkon vody), ako aj od vlhkosti a teploty vzduch vonku.
Všimnite si tiež, že existujú alternatívne metódy získavanie vody zo vzduchu. Jedna z metód je teda založená na intenzívnej absorpcii atmosférickej vlhkosti kvapalným chloridom lítnym. Výsledná zmes potom vplyvom reverznej osmózy prechádza niekoľkými polopriepustnými membránami, pričom dochádza k oddeleniu vody od lítiovej soli.

Hlavné závery sú nasledovné: tento smer je určite sľubný a takmer neškodný životné prostredie. Je však nepravdepodobné, že by to niektorá z existujúcich spoločností dokázala vyriešiť svetový problém nedostatok čistej pitnej vody. Čiastočne kvôli tomu, že producenti vody zo vzduchu ešte nie sú dostatočne veľkí. Navyše, občania vyspelých krajín sa len tak ľahko nenaučia oceňovať Prírodné zdroje a chudobné krajiny si len ťažko môžu dovoliť poskytnúť všetkým svojim obyvateľom pohodlný a pomerne jednoduchý zdroj vody v podobe opísaných generátorov. uverejnený

Pridajte sa k nám na

» článok o ako získať vodu zo vzduchu. Kde sa pokúsime túto otázku zvážiť čo najpodrobnejšie.

Ako získať vodu zo vzduchu? V skutočnosti je všetko veľmi jednoduché. Tento nápad ma podnietil k videoklipu z kanála Inter, ktorý rozprával o istom vynálezcovi z USA Terry Leblu, ktorý všetkým zadarmo distribuuje vodu zo vzduchu. A zlí a neznámi konkurenti prepadnú dom tohto vynálezcu a potlačia ho. Vlastne tu je video:

Prirodzene, prvá myšlienka zdravého človeka pri sledovaní tohto videa je: „Čo našiel tento vynálezca za super-dupera, že ho potláčajú neznámi nepriatelia?“ A druhá myšlienka: "Mali by sme sa pozrieť na získavanie vody zo vzduchu na internete."

A čo sa ukáže? Ukazuje sa, že toto vynálezca vynašiel bicykel- teda zariadenie, ktoré je známe už dlhé roky, no nie je veľmi bežné z viacerých dôvodov, ktoré si rozoberieme nižšie. A nie tak ďaleko - na Kryme - sú pozostatky jednoducho obrovských generátorov vody týmto spôsobom, postavených pred tisíckami rokov. Viac o tom - v článku "Účel tajomných jaskynných komplexov v "jaskynných mestách" Krymu". Naším cieľom ale nie je antika, ale modernosť, takže v našej práci budeme pokračovať.

Takže, podľa povestí, získavanie vody zo vzduchu jej kondenzáciou na studenom povrchu je známe už od staroveku. Už v stredoveku bolo mesto Feodosia zásobované vodou, ktorú zbierali špeciálne organizované štruktúry naplnené sutinami, na povrchu ktorých vo vyprahnutých letné mesiace skondenzovalo také množstvo vody, ktoré zabezpečilo 80 tisíc obyvateľov

Mimochodom, mimochodom, takmer každý z vás pozná takéto zariadenie, ktoré prijíma vodu. Toto zariadenie sa nazýva klimatizácia. Princíp činnosti generátorov atmosférickej vody - zariadení na získavanie vody zo vzduchu - je podobný prevádzke klimatizácie.

To znamená, že postupnosť získavania vody zo vzduchu je nasledovná:

1. Cez zariadenie prechádza vlhký vzduch.
2. Ukľudnenie.
3. Na chladiacich plochách kondenzuje vlhkosť.
4. A prúdi do špeciálnej nádoby.
5. Potom sa očistí od prachu a baktérií - a voilá, môžete ho piť!

Z hľadiska zloženia je voda získaná zo vzduchu podobná dažďovej vode – a teda rosnej, hmlistej, destilovanej, reverznej osmóze a roztopenej vode. To znamená, že voda zo vzduchu patrí do triedy " brakické vody". Na rozdiel od obyčajnej či obyčajnej vody obsahujú nízkomineralizované vody až 50 miligramov rôznych solí na liter (decimeter kubický).

Už sme spomenuli, že generátory atmosférickej vody sú z viacerých dôvodov menej bežné ako bežné filtre. Pozrime sa na to podrobnejšie. Faktory, ktoré ovplyvňujú výkon generátorov atmosférickej vody a ich spotrebu energie:

• množstvo vody
• teplota vzduchu
• objem vzduchu, ktorý prejde za jednotku času.

V súlade s tým, čím viac vlhký vzduch, tým menej energie je potrebné na jeho ochladenie na kondenzáciu vlhkosti. A ešte ekonomicky výhodnejšia je výroba vody zo vzduchu. V súlade s tým, čím je vzduch teplejší, tým viac energie je potrebné na jeho ochladenie. A čím viac vzduchu sa ochladí za jednotku času, tým viac vody sa získa.

V podmienkach horúceho a suchého vzduchu, to znamená na miestach, kde je voda skutočne potrebná, spotrebúvajú generátory atmosférickej vody najväčší počet energie. Toto číslo sa však môže znížiť, ak ovplyvníte uvedené faktory.

Takže musíte pochopiť:

Vodný generátor zo vzduchu = klimatizácia

Existuje teda smer vo vývoji generátorov atmosférickej vody, ktorý zahŕňa použitie ďalšej fázy: medzi prvým a druhým krokom získavania vody zo vzduchu sa objaví ďalšia - aplikácia adsorbenta alebo absorbentu, teda látky, ktoré tak či onak absorbujú vodu zo vzduchu. Nuž a potom by sa mala voda z materiálu, ktorý ju nasal (na čo sa materiál zohrieva) uvoľniť vo forme pár a už v koncentrovanejšej forme sa ochladzuje a kondenzuje pri nižšej teplote.

Voda sa má absorbovať v noci pri zvýšenej relatívnej vlhkosti a cez deň sa má odoberať používaním solárna energia na ohrev vzduchu privádzaného do adsorbčnej vrstvy (ohrievač vzduchu je v tomto prípade prijímač slnečnej energie).

Ako adsorbent možno použiť širokopórový silikagél, zeolit. Ako absorbent - roztok hygroskopickej soli (napríklad chlorid lítny). Sú možné kombinácie adsorbentu a absorbentu, ktoré zvyšujú účinnosť absorpcie a výdaja vody. Na zníženie spotreby energie na výrobu vody sa navrhuje použiť akumulátory tepla a/alebo chladu (hlavne vo forme lacných, ale masívnych konštrukcií z kameňa alebo betónu) pracujúce v protifáze, protiprúdový výmenník tepla alebo tepelné čerpadlo na rekuperáciu teplo kondenzácie vody

Prirodzene, nie všetky tieto podmienky sú vždy optimálne kombinované a nepoužívajú sa v nich adsorbenty, a preto je teraz výhodnejšie čistiť voda z vodovodu pomocou rôznych, a nie dostať to z ničoho. Ale s rastúcim nedostatkom vody je dosť možné, že bežné domáce filtre budú postupne nahradené generátormi atmosférickej vody.

A mimochodom, spolu s rastom nedostatku vody, globálne otepľovanie. Takže nielen generátory, ale aj klimatizácie sa stávajú relevantnými. Záver je teda taký, že ak čo i len pomyslíte na vytvorenie generátora atmosférickej vody, potom len s klimatizáciou, ktorá znižuje náklady na upravenú vodu aj náklady na chladenie miestnosti. Ak teda vlastníte klimatizáciu, tak vlastníte aj generátor atmosférickej vody a vodu môžete ľahko získať zo vzduchu.

Alebo ak ste vlastníkom prímestská oblasť, a chcete si zabezpečiť vodu zo vzduchu, potom môžete použiť vynález zo stránky http://www.freeseller.ru/dompower/vodosnab/2401-generator-vody-iz-vozdukha.html, kde noviny sa používajú ako adsorbent a ako zdroj energie - slnko.

A nakoniec, zaujímavé zariadenie získať vodu zo vzduchu - vodný kužeľ:

On7gbKIa5zc

Systém je veľmi jednoduchý a čím väčšia je plocha na kondenzáciu vlhkosti, tým je inštalácia efektívnejšia.

Získanie vody zo vzduchu je teda veľmi jednoduché!