Установка для получения пресной воды при конденсации влаги из атмосферного воздуха

(51) 03 3/28 (2009.01) 02 1/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ воздушной среды пустынь. Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание компактной и более производительной установки для получения пресной воды при конденсации влаги из атмосферного воздуха в условиях пустыни, а также упрощение конструкции. Технический результат,получаемый от использования изобретения повышение производительности за счет увеличения контакта с атмосферным воздухом. Предложена установка для получения пресной воды при конденсации влаги из атмосферного воздуха, содержащая воздуховод и конденсатор, выполненный из трубок, при этом она снабжена вертикальным трубчатым стержнем и охватывающий его трубчатой опорой с возможностью поворота друг относительно друга по вертикальной оси под действием ветра.(72) Асангалиев Елибек Атрауович Дейнеко Павел Федорович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Восточно-Казахстанский государственный технический университет им. Д. Серикбаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ВЛАГИ ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА(57) Изобретение относится к тепломассообменным устройствам, а именно, к установкам для получения пресной воды, путем конденсации ее паров из 22799 Изобретение относится к тепломассообменным устройствам, а именно, к установкам для получения пресной воды, путем конденсации ее паров из воздушной среды пустынь. Известно устройство для получения воды в условиях пустыни методом отбора конденсата транспирационной влаги пустынных растений,накрытых полиэтиленовой пленкой, при этом в ночное время, когда фотосинтез прекращается,используют подсветку люминесцентной лампой с рефлектором мощностью 24 В, установленной на складывающейся штанге и подсоединенной к щелочному аккумулятору емкостью 10 А ч,объединенному с преобразователем напряжения на нижнем патрубке емкости,образованной полиэтиленовой пленкой, установлен фильтр с активированным углем, импренгированным 4 серебра, имеющей возможность очищать воду от вредных примесей и патогенной микробной флоры,а для подзарядки аккумулятора в дневное время в походном положении используют солнечную батарею площадью 0,1 квадратный метр с мозаичными концентраторами и ареепидгаллиевыми преобразователями, обеспечивающую подзарядку аккумулятора с К.П.Д. преобразования до 20 и удельной мощностью до 200 Вт/ квадрат метра (см. Патент Р.Ф.2182951, кл. Е 03 В 3/28,БИ 5- 2002 г). Основным недостатком данной установки является дороговизна,а также узкие технологические возможности из-за необходимости наличия растений. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является установка для получения биологически чистой пресной воды при конденсации влаги из атмосферного воздуха,содержащая солнечные батареи, холодильную систему,водосборник,воздуховод и вентиляционную систему, отличающаяся тем, что в нее введена в качестве конденсатора изготовленная из нержавеющей стали изогнутая в змеевик трубка,на внешней стороне которой,выдавлены сферические лунки, а прямолинейные участки которой расположены вертикально и сплющены в направлении,перпендикулярном воздушному потоку (см.заявку РФ 2000119596/03, мкл. Е 03 В 3/28, БИ 22-2002 г). Основным недостатком данной установки является ее низкая производительность, а также сложности изготовление конструкции. Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание компактной и более производительной установки для получения пресной воды при конденсации влаги из атмосферного воздуха в условиях пустыни, а также упрощение конструкции. Технический результат,получаемый от использования изобретения повышение производительности за счет увеличения контакта с атмосферным воздухом. Сущность изобретения заключается в следующем. 2 Предложена установка для получения пресной воды при конденсации влаги из атмосферного воздуха, содержащая воздуховод и конденсатор,выполненный из трубок, отличающаяся тем, что она снабжена вертикальным трубчатым стержнем и охватывающий его трубчатой опорой с возможностью поворота друг относительно друга по вертикальной оси под действием ветра. Воздуховод выполнен в виде горизонтальной коробки открытой стороны поступления воздуха и снабженной минимум одним рядом трубок, пропускающих поток воздуха на проход, а с противоположенной стороны снабжен вертикальным отводом. Конденсатор расположен под воздуховодом, его трубки герметично связаны с полостью вертикального отвода и снабжен коллектором с противоположной стороны. Вход воздуха в трубки конденсатора выполнен диаметром меньшим внутреннего диаметра трубок, для обеспечения потоку воздуха внезапное расширение. Коллектор снабжен вертикальными отверстиями,соединяющими его с атмосферой, расположенными у входа воздуха в воздуховод, и жестко связанным с ним противовесом. Такая установка для получения пресной воды при конденсации влаги из атмосферного воздуха может иметь небольшие габариты, обусловленные только ее производительностью, проста в изготовлении, и не нуждается в дополнительных потреблениях энергии, так как вся ее работа обеспечивается за счет суточного перепада температур и энергии ветра. На представленном чертежах схематически изображена предлагаемая установка, на фиг. 1 общий вид в разрезе фиг. 2-сечение по А-А на фиг. 1 фиг. 3-вид сверху. Установка для получения пресной воды при конденсации влаги из атмосферного воздуха состоит из трубчатого стержня 1, на котором закреплены воздуховод 2 и конденсатор 3. Трубчатый стержень 1 установлен в опоре 4, выполненной в виде трубы закрытой внизу заглушкой 5, а вверху снабженной опорной шайбой 6. Внутренняя полость трубчатой опоры 4 является подшипником для стержня 1, а вместе они является трубопроводом подающим конденсат, например, в почву 7 через отверстия 8. Воздуховод 2 выполнен в виде горизонтальной коробки, открытой со стороны поступления воздуха и снабженной минимум одним рядом горизонтальных трубок 9,скрепленных перемычками 10 по всей длине или только у открытой части. Горизонтальные трубки 9 пропускают часть потока воздуха на проход,охлаждая воздуховод. В конце воздуховода 2 по ходу воздуха размещен вертикальный отвод 11,направленный вниз (На фиг. 3 показан пунктиром). Конденсатор 3 расположен под воздуховодом 2, его трубки 12 герметично связаны с полостью вертикального отвода 11, а с противоположной стороны размещен коллектор 13, с которым также герметично связаны трубки 12. Диаметр отверстий 14 в вертикальном отводе 11, через которые воздух проходит в трубки 12, меньше внутреннего 22799 диаметра трубок 12, чем обеспечивается внезапное расширение потока воздуха. Коллектор 13 выполнен в виде трубы, с которой связаны трубки 12 конденсатора 3, и имеет ряд отверстии 15 вверху для прохода конденсата в трубчатый стержень 1. Опора 4 в нижней части расположенной, например,в почве 7, имеет отверстия 8 для прохода конденсата в почву 7 в непосредственной близости к влагонепроницаемой пленке 16 и корней 17. С коллектором 13 жестко связан противовес 18,уравновешивающий воздуховод 2 с конденсатором 3, для снижения динамических нагрузок на конструкцию. Материалом горизонтальных трубок 9 и 12 может быть нержавеющая сталь, при этом из этой стали по ГОСТам изготовляются трубки до диаметра 35 мм с толщиной стенки 0,3 мм, что обеспечивает легкость конструкции, которая также может быть изготовлена из нержавеющего листа толщиной не более 0,5 мм. Однако возможно использование для всей конструкции алюминия или его сплавов, при этом согласно ГОСТам,изготовляются трубки с толщиной стенок 0,5 мм до наружного диаметра 16 мм, а также диаметров 20,22 и 24, 26 мм, что обеспечивает легкость конструкции по сравнению с нержавеющей сталью,при одинаковых толщинах материала. Установка для получения пресной воды при конденсации влаги из атмосферного воздуха работает следующим образом. При использовании полученной воды например для полива растений устанавливают установку,заглубляя в почву 7 таким образом, чтобы она располагалась между растениями (деревьями) 19,расположенными в ряд, а ее конец опоры 4 был на уровне корневой системы растений, которая расположена около размещенного в почве 7 желоба 17 из влагонепроницаемого материала. При этом опорная шайба 6 должна располагаться на поверхности почвы 7. Установленная таким способом установка самостоятельно ориентируется против ветра, при этом давление в воздуховоде 2 от напора ветра возрастает,а температура поднимается. Благодаря наличию горизонтальных трубок 9 излишки тепла уходят вместе с воздухом,проходящими по этим трубкам. Далее избыточное давление в воздухосборнике 2 поступает в вертикальный отвод 11, а из него через отверстия 14 в трубки 12 коллектора 3, при этом, благодаря тому,что отверстия 14 по площади значительно меньше площади внутренних отверстий в трубках 12,происходит внезапное расширение воздушного потока, сопровождающееся его охлаждения до точки росы, которая образуется внутри трубок 12,накапливается и в виде воды перетекает в коллектор 13, а из него в опору 4, и через отверстия 16 в грунт. Охлажденный при этом воздух через отверстия 15 коллектора 13 выходит наружу, охлаждая поступающий в воздуховод 2 воздух, что повышает коэффициент полезного действия установки. Наиболее интенсивная и производительная конденсация пресной воды происходит в ночное время. Такое выполнение установки обеспечивает, по сравнению с прототипом, простоту конструкции,легкость и независимость от дополнительных источников энергии. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Установка для получения пресной воды при конденсации влаги из атмосферного воздуха,содержащая воздуховод и конденсатор,выполненный из трубок, отличающаяся тем, что она снабжена вертикальным трубчатым стержнем и охватывающей его трубчатой опорой с возможностью поворота друг относительно друга по вертикальной оси. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем,что воздуховод выполнен в виде горизонтальной коробки открытой со стороны поступления воздуха и снабженной минимум одним рядом трубок, пропускающих поток воздуха на проход, а с противоположной стороны снабжен вертикальным отводом. 3. Установка по п.1 и 2, отличающаяся тем, что конденсатор расположен под воздуховодом,его трубки герметично связаны с полостью вертикального отвода и снабжен коллектором с противоположной стороны. 4. Установка по п.1 и 3, отличающаяся тем, что вход воздуха в трубки конденсатора выполнен диаметром меньшим внутреннего диаметра трубок. 5. Установка по п.1 и 3, отличающаяся тем, что коллектор снабжен вертикальными отверстиями,расположенными у входа воздуха в воздуховод, и жестко связанным с ним противовесом.