«Воздушный колодец» построен чтобы собирать питьевую воду из воздуха
Ёмкости, которые производят питьевую воду из воздуха, могут показаться прорывными изобретениями, но принципы, лежащие в их основе, очень просты, а технология очень старая.
Открытие, сделанное в 1900 г инженером Фридрихом Зиболдом, показало, что древние греки успешно восстанавливали воду из атмосферных водяных паров в масштабах, достаточных для снабжения водой города Феодосия, известного ныне как Феодосия, расположенная на Крымском полуострове, в Украине.
Зиболд расчищал леса в Крыму, когда обнаружил тринадцать больших камней. Каждая коническая стопка высотой 10 метров занимала площадь более 900 кв м. Он также нашел фрагменты терракотовых труб диаметром 3 дюйма, ведущие к колодцам и фонтанам в городе. Зиболд пришёл к выводу, что каменные кучи были конденсаторами росы, которые снабжали город водой. Он подсчитал, что каждый «воздушный колодец» ежедневно производит более 55 400 литров воды.
Чтобы проверить свою гипотезу, Зиболд построил конденсатор на вершине горы Тепе-Оба возле Феодосии. Его конденсатор был 6 метров высотой с вершиной 8 метров, окружён стеной, 1 метр высотой и 20 метров в ширину, создавая чашеобразную зону сбора с дренажём.
По случайному стечению обстоятельств, конденсатор Зиболда действительно работал. Конденсатор производил до 360 литров воды каждый день. Эксперименты с конденсатором Зиболда продолжались в течение 3 лет до 1915, затем появились утечки, заставившие прекратить эксперимент.
То, что Зиболд идентифицировал, как воздушные колодцы, имеет средневековое происхождение и не связано с курганами. Недавние исследования показали, выход конденсаторов росы резко сокращается по мере увеличения структуры. Конденсатор Зиболда работал относительно хорошо, потому что имел хорошую форму камней с минимальным тепловым контактом, создавая тысячи небольших промежутков, через которые мог проходить воздух. Это позволяло камню быстро терять тепло ночью. Коллектор перехватывал туман, что значительно повышало доходность.
Успех Зиболда с конденсатором стал вдохновением для многих. Начали экспериментировать с различными механизмами ловушки росы. Среди них бельгийский изобретатель Ахилл Кнапен, который построил большой «воздушный колодец» на высоте 600-футового холма в коммуне Транс-ан-Прованс, на юго-востоке Франции, 1930-1931 гг. Он всё ещё стоит.
Воздушный колодец Кнапена «Puit Aerien» имеет высоту 14 м и сделан из массивных стен с каменной кладкой толщиной около 3 метров, для поддержания температуры внутри. Стены пробиты рядом отверстий, которые позволяют тёплому, насыщенному влагой воздуху проходить в течение дня. Ночью, когда температура падает, водяной пар воздуха конденсируется на огромной бетонной колонне, встроенной в конструкцию, и капает вниз к сборному бассейну в нижней части конструкции.
Хотя воздушный колодец Кнапена вызвал некоторый общественный интерес, он имел неутешительно низкий выход, производя не более нескольких литров воды в день, в отличие от 30 000 и 40 000 литров воды, на которые надеялся Кнапен. В конечном счёте, проект был оставлен.
Только в конце 20-го века механика конденсирования росы была понята. Стало известно, что конденсаторы с малой массой работают лучше всего, потому что быстрее остывают под действием теплового излучения. Вот почему массивный воздушный колодец Кнапена потерпел неудачу.
В последние несколько лет несколько независимых разработчиков и организаций в разных странах разработали местные способы сбора питьевой воды из росы. В деревне Чунгунго в Чили, где ежегодное количество осадков составляет менее 6 сантиметров, коллекторы тумана производят 15 000 литров воды в год последние нескольких лет.
Ещё один проект по сбору тумана в Лиме, Перу, фиксирует туман в огромных сетях, производящих более 2200 литров воды в день.
Многие деревни в Индии используют летучие конденсаторы, построенные на крышах домов. В ближайшие годы роса и туман станут еще более важной жатвой, поскольку идут прогнозы на длительные периоды засухи.
Самодельный конденсатор влаги по типу «дышащего колодца»
Это еще одно отечественное изобретение, которое также предназначено для сбора воды из окружающего воздуха в местах с ее дефицитом.
Зачастую в регионах, где существующая вода не может быть использована для нужд сельского хозяйства из-за повышенного содержания в ней солей, ее приходится перерабатывать либо завозить пресную воду.
Переработка производится путем нагревания соленой воды солнцем и дальнейшей конденсацией паров на охлажденных поверхностях. Также производится конденсация влаги из атмосферного воздуха с помощью так называемых «дышащих колодцев».
Такой самодельный конденсатор влаги по типу «дышащего колодца» просто выкапывается в почве. Когда атмосферное давление повышается, воздух поступает в колодец и охлаждается в нем, ведь температура в колодце намного ниже, чем на поверхности земли. Затем на его дне и стенках конденсируется влага, а после этого она впитывается почвой. Постепенно колодец наполняется водой. Но при наличии солей в почве образующийся в колодце конденсат не будет годен к потреблению, поэтому, если грунтовые воды соленые, «дышащие колодцы» не устраиваются.
Если почва насыщена солями, то для получения конденсата из атмосферного воздуха применяется устройство, созданное по типу «дышащего колодца». Это устройство состоит из теплообменника, который закапывается в почву.
Теплообменник имеет воздухозаборную и воздуховыводную трубы. Сверху воздуховыводная труба снабжена ветровой турбиной для засасывания воздуха с последующим пропусканием его через теплообменник. В теплообменнике есть целый набор трубок, соединенных коллекторными трубами. Со стороны выхода воздуха из теплообменника к коллекторной трубе подсоединяется резервуар для сбора влаги. Попадая в погруженный в почву теплообменник, атмосферный воздух будет охлаждаться, образуя конденсат. Накопленная влага затем забирается из резервуара насосом. Однако данная конструкция не позволяет осуществлять полное осушение воздуха, поскольку поверхности этого теплообменника не снабжены должным оборудованием.
Еще один вариант подобного устройства имеет большую производительность для получения конденсата из атмосферного воздуха, поскольку его конструкция модифицирована и включает больше элементов. Основная деталь механизма — конденсатор. Он герметично соединяется с резервуаром, в верхней стенке которого есть отверстия для стекания конденсата. Между ребрами, образованными стенками конденсатора, свободно устанавливается воздуховыводная труба, в верхней части которой имеется горизонтальный дифлектор. В резервуар через его верхнюю стенку опускается заборная труба насоса. Резервуар вместе с конденсатором погружаются в колодец с соленой водой или грунтом.
Конденсатор должен быть изготовлен в виде цилиндра с гофрированной боковой стенкой. Именно такая конструкция позволяет осуществить больший забор влаги из атмосферного воздуха.
Как известно, гофрированную поверхность часто используют для придания изделиям повышенной жесткости. Кроме того, известно, что самую большую удельную поверхность имеет треугольная призма, а гофрированная поверхность конденсатора состоит из множества призм.
Также у цилиндра не самая малая удельная поверхность, т. е. поверхность, приходящаяся на единицу объема. В итоге конденсатор, предлагаемый в данной конструкции, сочетает в себе все эти качества. Помимо этого, устройство конструкции предполагает ее помещение в колодец с соленой водой, которая за счет испарения имеет более низкую по сравнению с воздухом температуру. Поэтому стенки конденсатора, соприкасаясь с соленой водой, будут охлаждаться и охлаждать атмосферный воздух, насыщенный влагой. В результате на одинаковый объем приходящего воздуха удельная поверхность конденсатора в данном устройстве будет гораздо больше, чем в аналоговом устройстве, описанном выше. Здесь воздух будет охлаждаться сильнее и больше отдавать влаги.
Нижний торец боковой стенки конденсатора должен быть герметично соединен с верхней стенкой резервуара для сбора конденсата. Верхний торец стенки должен оставаться открытым, через него нужно ввести и закрепить в конденсаторе воздуховыводную трубу. Она не должна доходить своим нижним торцом до резервуара для сбора конденсата.
Принцип работы устройства довольно простой. Сначала теплый атмосферный воздух с низкой относительной влажностью начнет поступать к отверстию колодца. Здесь он «насытится» парами воды и опустится в конденсатор, где, соприкасаясь с внутренней поверхностью стенки конденсатора, будет охлаждаться, способствуя образованию на стенке капель влаги. Накапливаясь, вода будет стекать через отверстия в резервуар для сбора конденсата. Уже осушенный воздух должен проходить в нижний торец воздуховыводной трубы и затем через нее и дифлектор выходить обратно в атмосферу.
Черный цвет трубы будет способствовать большему нагреванию воздуха днем, и, значит, движение последнего через конденсатор будет более ускоренным. Для этой же цели служит и дифлектор, который создает разрежение на верхнем конце воздуховыводной трубы.
Составляющие конструкцию элементы хорошо известны всем, но их оригинальное сочетание дает возможность повысить производительность устройства. На практике выяснено, что данное приспособление позволяет получить конденсата до 60 л в сутки. А это в 2 раза больше по сравнению с устройством с одинаковыми габаритами, но другими составляющими компонентами.
Самарский «Вихревой родник» — бесплатная вода из воздуха
- © samaralife.files.wordpress.com
Самарские ученые собрали установку «Вихревой родник», которая добывает питьевую воду из воздуха за счет ветра.
Инженеры уже получили патент на свое изобретение, сообщили в пресс-службе Самарского госуниверситета.
Автономная энергонезависимая установка «Вихревой родник» для получения пресной воды из атмосферного воздуха отличается компактными размерами: высота: 6-10 м, диаметр: 1-2 м, выполнена она из пластмассы. Установка основана на принципе конденсации. Атмосферный воздух содержит влагу, при его охлаждении влага конденсируется, в результате чего образуется чистая, дистиллированная вода. В природе есть наглядный пример конденсации — роса.
Разработчики установки — сотрудники кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского университета — отмечают, что она незаменима в пустынных и засушливых районах. Как ни парадоксально, но именно в сухом горячем воздухе пустынь и степей содержится больше всего влаги, то есть «Вихревой родник» наиболее эффективен там, где наиболее востребован. Принципиальным отличием установки Самарского университета, награжденной в номинации «100 лучших изобретений России −2017», от аналогов является использование вихревых эффектов для получения воды и электроэнергии.
На исследование вихревых потоков ученых Самарского университета натолкнули инженерные решения, известные с древних времен.
«Идея добывать воду из воздуха не нова. Она известна со времен, когда караваны торговцев шли нескончаемым потоком по Великому шелковому пути. Записки арабских путешественников свидетельствуют, что на всем протяжении каравана были созданы колодцы, в каждом из которых было достаточно воды, чтобы напоить путников и верблюдов, — рассказал один из разработчиков установки, профессор кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского университета Владимир Бирюк. — Конструкция колодца и используемые материалы создавали внутри температурный перепад, формируя тем самым вихревые потоки. Благодаря им раскаленный пустынный воздух превращался в холодную воду».
«Вихревой родник» отличается от колодцев древности, но также использует вихревые потоки. Получение влаги из атмосферного воздуха происходит за счет использования ветра, закрученного с помощью «генератора вихря» в вихревой поток. Далее он охлаждается до «точки росы» с помощью «вихревого холодильника». В результате резкого перепада температур на гидрофобных стенках установки образуется конденсат, влага стекает и накапливается в блоке водосборника. Осушенный воздух подается наверх и уходит в атмосферу через трубу вентури, в которой установлен вентилятор, вырабатывающий электроэнергию для насоса, подающего воду потребителям.Для удобства сбора пресной воды водосборник с конденсатором росы размещают под установкой ниже линии грунта. По мере накопления воды в водосборнике вода отводится потребителю.
В течение суток «Вихревой родник» продуцирует чуть более 0,8 м³ чистой холодной воды. «Очень важно, что вода, добываемая из атмосферы, по стоимости получается самой недорогой в сравнении с другими способами. Кроме того, наша установка не требует средств на эксплуатацию. Необходимы лишь разовые минимальные вложения на ее сборку и монтаж», — говорит Владимир Бирюк. Кроме того, функционирование установки благодаря естественным ресурсам — ветру и солнечной энергии — делает «Вихревой родник» полностью экологичными и работающими бесперебойно.
Проблема дефицита пресной воды не теряет своей актуальности по причине роста населения планеты, загрязнения водных ресурсов, а также из-за климатических изменений, в частности, роста пустынь. По мнению разработчиков, добыча воды из атмосферного воздуха с использованием природных энергетических факторов в ближайшее время станет приоритетным способом, так как для этого есть ряд предпосылок. Это огромные пустынные области, расположенные в зонах, где плотность солнечной энергии максимальная. Кроме того, территории для сбора рассеянной солнечной энергии и объемы воздуха, используемого для добычи воды, практически не ограничены. Также атмосферный воздух является наиболее чистым и восстанавливаемым источником воды, а ресурс пресной воды в атмосфере постоянно обновляется, при этом качество конденсата остается высоким.
- © img.findpatent.ru
Автономная энергонезависимая установка «Вихревой родник» для получения пресной воды из атмосферного воздуха получила патент Федеральной службы интеллектуальной собственности № 2620830.
ПОЛУЧЕНИЕ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ ЭФФЕКТА ГИПЕРКОНДЕНСАЦИИ.
Получение воды из воздуха с минимальными энергетическими затратами, а то и вовсе без них является перспективной технологией.+
Существующие генераторы воды из атмосферы имеют ряд существенных недостатков: дорогие, имеют малую производительность, не в состоянии обеспечить растущие потребности в воде в связи с ростом населения, ростом промышленного и сельскохозяйственного производства. Но их используют, потому что лучше аппаратов нет. Необходимы новые источники чистой воды, которые не имели бы этих недостатков. Одними из таких новых источников получения воды являются установки, экстрагирующие воду из атмосферы с помощью эффекта гиперконденсации.
Технология очень проста, надежна, не дорога и очень эффективна. Основана на принципе обратной диффузии газов при искусственном создании точки росы. По сути это не одна, а целый сплав технологий, взаимодополняющих друг друга.
Принцип конденсации воды, из содержащего её в виде пара воздуха, достаточно хорошо известен. Благодаря солнечной энергии этот процесс во много раз увеличен. Эффект назван гиперконденсацией.+
Установки, создаваемые на этом принципе, отличаются простотой конструкции, не имеют подвижных узлов и агрегатов, а значит в них нечему ломаться, получают воду из воздуха без использования каких-либо традиционных и привычных нам источников энергии.
Установки используют и преобразуют для получения воды энергию получаемую от Солнца! Им не нужно для работы ни топливо, ни электроэнергия. Солнечные панели тоже не используются.+
Эти установки не требуют техобслуживания и ремонтов и могут работать совершенно автономно, с высокой производительностью десятки лет подряд, круглый год в пустынях и жарком климате и тёплое время года в средних широтах.+
Идеальными условиями для наиболее производительной работы установок являются повышенная влажность воздуха и солнечный свет. Таким условиям наиболее соответствуют прибрежные регионы планеты между 50 параллелями северной и южной широты. Но установки прекрасно будут работать и в условиях Ливийской пустыни, одном из самых засушливых мест на планете, где относительная влажность воздуха не превышает 35%.+
Проектируемые установки для получения пресной воды имеют несколько вариантов модульной конструкции и производительность: от 1 500 до 125 000 литров воды в день. Вода по качеству сравнима с родниковой, не требует какой-либо ещё дополнительной очистки и полностью готова к употреблению, а также к упаковке для дальнейшего хранения и транспортировки.+
— для функционирования установки получения воды не нужны никакие источники энергии,
— установка использует только солнечную энергию от самого Солнца,
— установка получения воды из воздуха занимает малую площадь. Для размещения и функционирования установки производительностью 1500 литров за световой день нужен незатеняемый участок земли, освещаемый солнцем, размером всего лишь 3х3 метра. В городе её можно разместить на крыше жилого дома,
— срок эксплуатации установки, работающей на принципе гиперконденсации, составляет не менее 25 лет,
— установка действует по принципу «поставил и забыл»,
— установки, работающие на принципе гиперконденсации, не имеют подвижных узлов и агрегатов, а значит в них нечему ломаться,
— установки не требуют техобслуживания и ремонта и могут работать совершенно автономно,
— низкая стоимость установки.
Дубликаты не найдены
Это же полная хрень, как и весь сайт, простой развод на деньги, как безтопливные генераторы и ХТЯС. Много общих слов и никакой конкретики, даже картинку поленились нарисовать. Из описания следует только одно:
— Воду будем собирать из воздуха с помощью солнечного света. Ни описания процесса, ни конструкции, ни расчетных параметров.
зато на оффсайте есть ссылка на «технологии»:
Безтопливный двигатель не видел, а вот конденсация воды из воздуха — вполне реальный процесс и можно сделать недорогую установку.
Совсем без внешней энергии не обойтись, если речь идёт о промышленных количествах, но потребности в энергии вполне могут удовлетвориться простым ветряком или дешёвой солнечной батареей
Здесь умудрились из говна и палок.
А ЗАЧЕМ КАПС В ЗАГОЛОВКЕ?
не в состоянии обеспечить растущие потребности в воде в связи с ростом населения
А может лучше не плодиться как кролики?
Ну все, вот и встали с колен. И перевернулись на спину.
Так выглядит строительство под водой
Я смутно подсознательно догадывался, и то только благодаря замечательной книжке про ленинградское метро, прочитанной в детстве.
Из чистого воздуха
Исследователи Калифорнийского университета Беркли создали аппарат, способный конденсировать воду из атмосферных паров. Такие устройства уже существовали ранее, но по словам исследователей, их версия в 10 раз более эффективная.
Аппарат способен извлекать воду даже из воздуха сухой пустыни, при температуре в 27 градусов и влажности лишь 7%. Эффективность собирания воды составляет 0.7-1.3 литра в день на каждый килограмм массы аппарата, из чего следует, что аппарат весом лишь в несколько килограмм способен обеспечить питьевую потребность человека. Собиратель оснащен солнечными панелями и аккумулятором, что позволяет ему собирать воду круглосуточно, без внешнего потребления электричества или топлива.
Уже разрабатывается мобильная версия собирателя, размером с микроволновую печь и способностью собирать 7-10 литров воды в сутки, что достаточно для обеспечения небольшой семьи. Более крупная конструкция, размером с холодильник, будет способна собирать 200-250 литров в день. А в перспективе возможны установки, собирающие до 20 тысяч литров в сутки, способные обеспечить водой деревню или небольшой поселок без привязи к водопроводу, что особенно важно для регионов в сложных или ухудшающихся экологических условиях.
Автомат с водой
В моем родном Омске случилось чудо,поставили вот такой автомат,платишь около 3 рублей и тебе наливают литр питьевой воды. Удивительно приятно и классно осознавать что даже если это локальная инициатива,то хоть кто то старается. Автомат закрывается на прозрачную дверцу чтоб не заметало пыль и есть безнал расчет. Представьте мое удивление, это на окраине города,не в центре ради понту,а надеюсь, ради людей)
Надеюсь не сломают и не попортят, всем добра)
Еще фоточек насыплю позже,уж больно торопился.
Суперскотч
Ученые придумали новый метод, удерживающий жидкости от замерзания при низких температурах
Ученые из Массачусетского центра применения технологий в медицине (MGH-CEM) разработали простой метод поддержания воды и растворов на основе воды в жидком состоянии при температурах, значительно меньших обычной «точки замерзания» в течение очень длительных периодов времени. В то время как им удалось проделать это с объемом всего в несколько унций, их подход, описанный в Nature Communications, однажды может обеспечить безопасное продолжительное сохранение клеток крови, тканей и органов, а также улучшить сохранность продуктов питания.
«Вода и другие водные растворы в тех объемах, которые мы встречаем каждый день, обычно замерзают при охлаждении ниже точки замерзания в 0 градусов по Цельсию», говорит Берк Уста, доктор наук из MGH-CEM, соавтор работы. «Наш подход, который мы назвали «глубоким переохлаждением», состоит в том, чтобы покрыть поверхность такой жидкости раствором, который не смешивается с водой, вроде минерального масла, чтобы заблокировать взаимодействие между водой и воздухом. Этот удивительно простой, практичный и недорогой подход переохлаждения жидкостей в течение длительных периодов может открыть много методов сохранения еды и медикаментов, а также позволит проведение фундаментальных экспериментов, которые ранее не были доступны».
Можно ли заморозить органы надолго?
В большинстве реальных сред вода и водные растворы начинают замерзать, когда температура достигает уровня ниже нуля, причем кристаллы льда произвольно формируются там, где жидкости контактируют с воздухом или различными примесями в растворе. Переохлаждение, позволяющее поддерживать жидкость при низкой температуре без кристаллизации, можно осуществить лишь с небольшими объемами и в течение коротких периодов времени, используя оборудование с высоким давлением, которое дорого стоит и может повредить ткани или другие биологические материалы.
Снижение температуры любого биологического материала – в процессе, например, холодного хранения скоропортящихся продуктов и органов для трансплантации – замедляют метаболические и другие реакции. Переохлаждение продлевает это замедление метаболизма без повреждений, вызванных кристаллизацией льда. Ученые обнаружили, что запечатывание поверхности небольшого (1 мл) образца воды маслом на основе углеводородов, таким как минеральное, оливковое или парафиновое масло, может подавить образование льда при температурах до -13 градусов в течение недели. В процессе экспериментов с более сложными маслами и простыми углеводородами, вроде спиртов и алканов, им удалось сохранить 1 мл образцов воды и суспензии клеток переохлажденными до -20 градусов в течение 100 дней и 100 мл образцов на неделю.
