Установка для получения воды из влажного атмосферного воздуха

Изобретение относится к установкам для получения воды из влажного атмосферного воздуха, в частности к установкам, использующим для получения воды влагопоглощающий материал. Техническим результатом является повышение производительности установки. Установка для получения воды из влажного атмосферного воздуха содержит снабженную сливным краном воздушную камеру и соединенный с воздушной камерой воздушный насос, выполненный с возможностью создания пониженного давления в воздушной камере. Верхняя стенка воздушной камеры выполнена в виде гидрофильной жесткой пластины, изготовленной из влагопоглощающего материала - известняка или стекло- или базальтового волокна, закрепленного в жесткой конструкции. 1 ил.

 

Изобретение относится к установкам для получения пресной воды из влажного атмосферного воздуха, в частности к установкам, использующим для получения воды влагопоглощающий материал.

Установки для получения воды из влажного атмосферного воздуха могут реализовывать различные способы получения воды. В общем случае процесс получения воды из влажного атмосферного воздуха подразделяется на несколько процессов в зависимости от реализуемого способа.

Известна установка, в которой выделение содержащихся в воздухе молекул воды осуществляется в результате конденсации паров воды на материале с развитой конденсационной поверхностью с последующим механическим отжимом этого материала [1]. В качестве материала с развитой конденсационной поверхностью используется замкнутая лента с ворсистой поверхностью, натянутая на оборотные валики. Устройство содержит также отжимной валик. Ночью за счет радиационного охлаждения вода конденсируется на ворсистой поверхности ленты. Воду извлекают путем механического отжима ленты, пропуская ее между оборотным и отжимным валиками.

Недостаток данного устройства - низкая производительность, а также возможность повреждения влагособирающего материала при механическом обжиме.

Наиболее близким аналогом является установка, в которой получение воды из влажного атмосферного воздуха подразделяется на три процесса [2]. Вначале содержащиеся в воздухе молекул воды захватываются влагопоглощающим материалом, затем поглощенную воду с помощью тепла переводят в пар в замкнутой камере, из которой пар поступает в конденсор, где он превращается в воду.

Влагопоглощающий материал выполнен в виде замкнутой матерчатой ленты, пропитанной химическим веществом, поглощающим воду, например бромистым литием или хлористым кальцием.

Воздушная камера выполнена в виде солнечного коллектора с термоизолированными стенками с прозрачным верхом.

Конденсор выполнен в виде закрытого металлического ящика, охлаждаемого наружным воздухом, соединенного через отверстие с солнечным коллектором.

С помощью систем валиков лента растянута так, что часть ее находится внутри солнечного коллектора, а часть вне его.

Установка работает следующим образом. Часть ленты, расположенная вне коллектора, поглощает водяной пар, находящийся в воздухе. После насыщения эта часть переводится внутрь коллектора. Под действием солнечных лучей поглощенная лентой вода превращается в пар, который через отверстие поступает в конденсор, где превращается в воду.

Недостаток данной установки - низкая производительность, поскольку извлечение воды, поглощенной лентой, происходит только при наличии солнечного излучения.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности установки для получения воды из влажного атмосферного воздуха.

Технический результат достигается тем, что установка для получения воды из влажного атмосферного воздуха, содержащая воздушную камеру и влагопоглощающий материал, дополнительно содержит соединенный с воздушной камерой воздушный насос, выполненный с возможностью создания пониженного давления в воздушной камере, воздушная камера снабжена сливным краном, а ее верхняя стенка выполнена в виде гидрофильной жесткой пластины, изготовленной из влагопоглощающего материала - известняка или стекло- или базальтового волокна, закрепленного в жесткой конструкции.

Выделение поглощенной воды осуществляется в результате создания пониженного давления в воздушной камере с помощью воздушного насоса.

Схема установки представлена на чертеже. Она содержит воздушную камеру 1 (камеру, заполненную воздухом), имеющую сливной кран 2. Воздушная камера является герметичной. Под герметичной камерой понимается камера, внутри которой можно создать пониженное по отношению к наружному давление (т.е. при откачке из камеры воздуха он не будет восполняться наружным воздухом). Разность давлений приводит к тому, что жидкость из пластины выделяется в емкость.

Верхняя стенка воздушной камеры выполнена в виде гидрофильной жесткой пористой пластины 3. В качестве материала для изготовления гидрофильной пластины можно использовать например, известняк, или она может быть сделана из стекло- или базальтового волокна, закрепленного в жесткой конструкции. Волокна могут быть помещены в короткие трубки, скрепленные между собой, например, склеенные, в жесткую конструкцию в виде каркаса, таким образом образуя пластину. Воздушная камера 1 соединена с воздушным насосом 4.

Установка работает следующим образом. Вечером, когда относительная влажность воздуха повышается, находящийся в воздухе водяной пар начинает поглощаться гидрофильной пластиной 3. В это время включается воздушный насос 4, создавая в воздушной камере пониженное давление. В результате разности давлений поглощенная вода будет глубже проникать внутрь пластины и затем выливаться на дно воздушной камеры. Когда относительная влажность воздуха начнет уменьшаться, насос выключается, а полученная вода сливается из камеры с помощью крана 2.

Предлагаемое устройство может служить модульным элементом при создании крупномасштабных установок для получения воды из влажного атмосферного воздуха.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 582800, кл. B 01 D 5/00, 12.12.1977.

2. Патент Франции 2813087, кл. Е 03 В 3/28, 22.02.2002.

Установка для получения воды из влажного атмосферного воздуха, содержащая воздушную камеру и влагопоглощающий материал, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит соединенный с воздушной камерой воздушный насос, выполненный с возможностью создания пониженного давления в воздушной камере, воздушная камера снабжена сливным краном, а ее верхняя стенка выполнена в виде гидрофильной жесткой пластины, изготовленной из влагопоглощающего материала - известняка или стекло- или базальтового волокна, закрепленного в жесткой конструкции.