Аэрогидроконвертор

МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Это достигается тем, что установка для выделения воды из воздуха, согласно изобретению,включает установленные на центральной оси турбинный ветродвигатель с, по меньшей мере,двумя лопастями,соединенный с термоэлектрическими преобразователями камеры охлаждения, и размещенный в верхней части установки,по меньшей мере, один воздухозаборник,соединенный посредством канала с камерой охлаждения, и размещенный под турбинным ветродвигателем с, по меньшей мере, двумя лопастями,камера охлаждения с термоэлектрическими преобразователями, соединенная с фильтрационным блоком, и размещенная под, по меньшей мере,одним воздухозаборником,фильтрационный блок,соединенный с резервуаром для конденсата, и размещенный под камерой охлаждения,резервуар для конденсата, размещенный под фильтрационным блоком.(74) Тусупова Меруерт Кырыкбаевна Дюсенов Еркебулан Рамазанович(57) Изобретение относится к области альтернативной энергетики,а именно к аэрогидроконверторам или установкам для выделения воды из воздуха и может быть применено получения воды из воздушного потока для обеспечения водой зон проживания с водным дефицитом или для локального получения питьевой воды в любых условиях и в любой местности. Техническим результатом является использование возобновляемых источников энергии для получения воды из воздуха, повышение образования конденсата, благодаря конструкции камеры охлаждения и наличию термоэлектрических преобразователей. Изобретение относится к области альтернативной энергетики,а именно к аэрогидроконверторам или установкам для выделения воды из воздуха и может быть применено получения воды из воздушного потока для обеспечения водой зон проживания с водным дефицитом или для локального получения питьевой воды в любых условиях и в любой местности. В настоящее время проблема дефицита пресной воды в странах Центральной Азии является стратегической проблемой 1 для всех стран региона. Особенно остро водная проблема стоит в Казахстане,став проблемой национальной безопасности. Недавние исследования показали, что из-за повышенного водозабора входящих рек таким крупным водным бассейнам как озеро Балхаш и река Ишим грозит частичное или даже полное обмеление. На территории Казахстана нет такого региона, в котором проблема водного дефицита не была бы актуальной. За неимением водных бассейнов, частичную потребность в воде можно удовлетворить за счет воздушных масс. В одном кубометре воздуха содержится 6-10 грамм воды и поскольку перемещение воздушных масс происходит постоянно, из ветра (воздушного потока) можно сгенерировать достаточно большой объем конденсированной влаги, которая может быть использована для удовлетворения человеком ежедневной потребности в воде. Такое физическое свойство воды, как точка росы известно давно. Но практическое использование с применением современных технологий этой точки фазового перехода начало осуществляться только недавно. В свете того, что эта технология практически актуализирована только сегодня, Казахстан может занять в этих технологиях активную позицию и инициировать масштабную программу по созданию и развитию промышленных установок для конверсии воздушной влаги в конденсированную водную среду и проводить разработки по созданию новых, оптимизированных и более совершенных устройств и методик. Сегодня ветряная энергетика активно развивается при пороговых значениях ветра от 2 метров с секунду. Эффективность современных ветроагрегатов (например, парусные) позволяют получать достаточную мощность и при слабых ветрах. Большая часть Казахстана является зоной средних и сильных ветров. Территорию государства с востока на запад по параллели 50 с.ш. пересекает полоса высокого давления (так называемая ось Воейкова). Эта полоса высокого давления и неравномерное территориальное распределение атмосферного давления становятся источником постоянных и сильных ветров на большей части территории страны. Большое количество и огромное зональное покрытие сильных ветров, доходящих до 20 метров в секунду. Часто встречаются ураганные ветры, доходящие до скорости 40 метров в секунду. Колебания скорости ветрового потока подвержены глубоким и резким перепадам максимум и минимума. Часто наблюдается резкое и хаотичное 2 изменение направления ветрового потока. Постоянные хаотичные восходящие и нисходящие потоки воздуха. Особенно в условиях степи, которая пространственно доминирует на территории Казахстана. Севернее Арало-Балхашской широты ветры со скоростью 4 метра в секунду и выше наблюдаются постоянно. Сильные ветры наблюдаются в районах Илийской долины(чиликский ветер) и Джунгарских ворот (сайканский ветер и ветер эби). Сильные мугоджарские ветра наблюдаются в Атырауской, Мангистауской и Актюбинской областях. Сильны и хаотичны ветры карабас и курдайский. Известна установка для выделения воды из воздуха,включающая установленный с возможностью вращения гигроскопичный влагоабсорбирующий ротор, по меньшей мере часть которого выполнена с возможностью подачи через нее воздуха в направлении, соответствующем ее толщине, канал для регенерации, через который осуществляется циркуляция воздуха для регенерации, оба конца которого открыты в направлении к ротору,при этом часть влагоабсорбирующего ротора, находящаяся между отверстиями канала для регенерации, образует зону регенерации,в которой извлекается абсорбированная ротором влага, и сливное отверстие для отвода из канала для регенерации воды, образующейся в нижней его части в результате конденсации/ЕА 012087 В 1,28.08.2009 г./. Недостатками аналога являются сложность конструкции, затраты энергии для нагревания воздуха,недостаточные возможности для образования конденсата. Задачей изобретения является создание установки для выделения воды из воздуха с усовершенствованными техническими характеристиками. Техническим результатом является использование возобновляемых источников энергии для получения воды из воздуха, повышение образования конденсата, благодаря конструкции камеры охлаждения и наличию термоэлектрических преобразователей. Это достигается тем, что установка для выделения воды из воздуха, согласно изобретению,включает установленные на центральной оси турбинный ветродвигатель с, по меньшей мере,двумя лопастями,соединенный с термоэлектрическими преобразователями камеры охлаждения, и размещенный в верхней части установки,по меньшей мере, один воздухозаборник,соединенный посредством канала с камерой охлаждения, и размещенный под турбинным ветродвигателем с, по меньшей мере, двумя лопастями,камера охлаждения с термоэлектрическими преобразователями, соединенная с фильтрационным блоком, и размещенная под, по меньшей мере,одним воздухозаборником, 29291 фильтрационный блок,соединенный с резервуаром для конденсата, и размещенный под камерой охлаждения,резервуар для конденсата, размещенный под фильтрационным блоком. Установка для выделения воды из воздуха дополнительно снабжена системой солнечных батарей, установленной на центральной оси, и размещенной над турбинным ветродвигателем. В качестве источника дополнительной энергии для конверсии воздушного потока в конденсированную водную среду используется система солнечных элементов, которая входит в конструкцию установки. На фиг.1 изображена установка для выделения воды из воздуха. Установка для выделения воды из воздуха,включает установленные на центральной оси (1) турбинный ветродвигатель с, по меньшей мере,двумя лопастями(6) камеры охлаждения (5), размещенный в верхней части установки, и работающий от воздушных поток(12),по меньшей мере, один воздухозаборник (3),соединенный посредством канала (4) с камерой охлаждения (5), и размещенный под турбинным ветродвигателем с, по меньшей мере, двумя лопастями (2),камера охлаждения (5) с термоэлектрическими преобразователями(6),соединенная с фильтрационным блоком (7), и размещенная под, по меньшей мере, одним воздухозаборником (3),фильтрационный блок (7), соединенный с резервуаром для конденсата (8), и размещенный под камерой охлаждения (5),резервуар для конденсата (8), размещенный под фильтрационным блоком (7),система солнечных батарей (9), размещенная над турбинным ветродвигателем (2) и работающая от солнечных лучей (11). Данная установка может быть установлена на стойке-фундаменте с креплениями(10). Настоящее изобретение поясняется конкретным чертежом, который наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата, однако не является единственно возможными. Изобретение осуществляется следующим образом. Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который наглядно демонстрируют возможность достижения приведенной совокупностью признаков требуемого технического результата, однако не является единственно возможными. Пример. В заявленном изобретении реализуется принцип искусственно инициированной конденсации воды на рабочих поверхностях за счет создания условий для фазового перехода точка росы. Воздушный поток поступает в первый модуль на роторы ветряной установки, ось которой связана с электрогенератором для выработки электроэнергии. Далее, через конструкцию аэродинамическая труба, воздух поступает в цепочку камер поэтапного охлаждения. Причем охлаждение камер происходит за счет электроэнергии, выработанной за счет энергии ветра в первом модуле и за счет преобразования солнечной (световой) энергии. Ветровой генератор и система солнечных элементов создают необходимую мощность для охлаждения камеры, в которой достигается точка росы. В охлаждающей камере, реализуется состояние точки росы, при которой вода из воздуха осаждается на рабочих поверхностях (принцип кондиционера) и, через систему специальных фильтров, собирается в специальные емкости. Охлаждение камеры осуществляется системой термоэлектрических преобразователей,охлаждающих рабочую камеру. При этом вода из воздушного потока при достижении точки росы конденсируется на специальных рабочих поверхностях. Полученная водная влага стекает в емкости для сбора конденсированной жидкости. Далее вода фильтруется и используется для потребления. При этом отметим, что в заявленном изобретении нет необходимости охлаждать воздушную влагу до минусовой температуры. Например, при влажности воздуха 75 и температуре 25 градусов достаточно охладить воздух до 20 градусов (и то в малом объеме хотя бы). Поэтому в зависимости от мощности турбинного ветродвигателя можно подбирать рабочую камеру охлаждения таким образом, чтобы контур охлаждения мог обеспечивать точку росы в этом регулируемом объеме. Таким образом,если для ветряной электростанции оптимальная скорость ветра возможно и должна быть более 15 м/с, то для заявленного изобретения процесс конверсии воздушной влаги в конденсированную влагу может обеспечиваться и при малых ветрах (начиная с 3 м/с). Мощность установки выделения воды из воздуха- от 20-30 литров до нескольких тонн воды в сутки в зависимости от мощности установки, скорости,влажности и температуры воздушного потока и уровня солнечной энергии (суточная норма потребления питьевой воды для человека составляет примерно 1,5-2 литра). Если полученную жидкость использовать только как питьевую, то такая установка (соответствующей мощности) может обеспечить питьевой водой жилой массив(населенный пункт, поселок) с количеством жителей равным 50-1000 человек (без учета, что суммарная суточная норма потребления(питьевая и хозяйственная потребность) составляет 100-200 литров). Преимущества заявленного изобретения 1) не использует электроэнергию, поскольку энергия, затрачиваемая на достижение условий 3 точки росы генерируется только силой ветра и солнца,в качестве электроэнергии для дополнительного охлаждения воздуха можно использовать солнечные батареи для дополнительной эргономичности и эффективности 2) заявленное изобретение принесет не только колоссальную социальную пользу и коммерческий успех, но и станет отличной демонстрацией успехов Казахстана в области энергосбережения и экологии 3) для эффективного действия заявленного изобретения нет необходимости в достаточно сильных ветрах, поскольку речь идет не о создании полноценной ветроэлектростанции,а о преобразовании влаги воздушного потока в конденсированную среду. То есть, энергия необходима не для делокализованного потребления электроэнергии, а для внутреннего локализованного потребления, а именно для достижения точки росы в достаточно небольшом и замкнутом объеме. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Аэрогидроконвертор отличающийся тем, что включает установленные на центральной оси турбинный ветродвигатель с, по меньшей мере,двумя лопастями,соединенный с термоэлектрическими преобразователями камеры охлаждения, и размещенный в верхней части установки по меньшей мере, один воздухозаборник,соединенный посредством канала с камерой охлаждения, и размещенный под турбинным ветродвигателем с, по меньшей мере, двумя лопастями камера охлаждения с термоэлектрическими преобразователями, соединенная с фильтрационным блоком и размещенная под, по меньшей мере,одним воздухозаборником фильтрационный блок,соединенный с резервуаром для конденсата, и размещенный под камерой охлаждения резервуар для конденсата, размещенный под фильтрационным блоком. 2. Аэрогидроконвертор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен системой солнечных батарей, установленной на центральной оси,и размещенной над турбинным ветродвигателем.