Меню Рубрики

Установка левина по получению воды

Воздушный источник

Выход из ситуации и предложили ученые Всероссийского института механизации (ВИМ) сельского хозяйства. Ими создана установка, которая получает воду из атмосферного воздуха. Принцип работы знает каждый школьник: это конденсация горячего воздуха в холодной среде. Например, так на вентиляционных трубах холодных погребов летом оседают капли воды, а у входов в холодные пещеры влага висит на каменном своде.

Вроде бы, используя такой простой способ, можно создавать самые разные установки извлечения воды из воздуха. И учитывая острейший дефицит жидкости во многих странах — к примеру, в 2015 году 15 миллионов человек по этой причине покинули родные места — в ведущих лабораториях мира пытаются создавать «воздушные поилки». На исследования расходуются огромные деньги, скажем, такие изыскания финансирует Билл Гейтс.

— Мы начали разработки в 2016 году и сегодня опережаем иностранные аналоги, — рассказал «РГ» заведующий лабораторией ВИМ Сергей Доржиев. — В США, например, за 22 миллиона долларов сделали установку, которая дает три кубометра воды за пять месяцев, а мы столько же получаем примерно за сутки.

Доржиев подчеркивает, что в мире есть установки, которые извлекают воду из воздуха, но все они потребляют значительное количество электроэнергии. «Наша система полностью автономна. У нее ничего не крутится, не вертится, а вода вытекает. Можно ставить в пустыне, и она будет выдавать жидкость», — утверждает Доржиев.

Как устроен этот «родник»? В его верхней части установлен «завихритель». Его лопасти закручивают воздух и под прямым углом направляют в расположенный на глубине под землей блок охлаждения. Здесь находится труба Ранка, где воздух делится на два потока — горячий и холодный. Холодный поток идет внутрь теплообменника, чтобы поддерживать низкую температуру, а горячий — на поверхность теплообменника. Вот из него и получается вода.

«Воздушный родник», так называется экспериментальный модуль, способен получать до 1000 литров пресной воды в сутки, а более мощная установка «Редут» — до 20 000 литров. Правда, для всех установок такого типа есть ограничение. Они эффективны при температуре окружающего воздуха не ниже 25 градусов Цельсия и относительной влажности воздуха не менее 30 процентов.

По словам Доржиева, учеными создана линейка установок, которые могут работать в самых разных условиях, в частности, и при более низких температурах, и при потреблении электроэнергии. К разработке проявили интерес не только наши регионы, но и специалисты ближнего и дальнего зарубежья, она стала одним из «гвоздей» выставки проходившего в Сочи форума Россия — Африка.

С проблемой нехватки пресной воды сегодня уже столкнулись более 80 стран. В государствах Ближнего Востока и Северной Африки как минимум последние 30-40 лет ведут поиск альтернативных источников влаги, пригодных для населения и сельского хозяйства. В Израиле и Объединенных Арабских Эмиратах до 80 процентов воды сегодня получают путем опреснения. В апреле 2014 года в Саудовской Аравии открылся крупнейший в мире завод, производящий 1 миллион кубометров воды и 2,6 тысячи мегаватт электроэнергии в сутки. При этом на опреснение страна ежедневно тратит до 1,5 миллиона баррелей нефти.

источник

устройство для получения воды в пустыне

Устройство для получения воды в пустыне содержит ветротурбину и вертикально поставленную трубу, заглубленную в грунт. Устройство снабжено головным буром, на который наращиваются дополнительные трубы. Бур и трубы имеют пазы для металлических стержней, с помощью которых осуществляют круговые движения бура. Верхняя насадка устройства с ветротурбиной содержит крыльчатку, выполненную как компрессор для направления движения входящего в устройство воздуха вдоль стенок труб с целью лучшей конденсации водяных паров. Техническим результатом изобретения является упрощение установки и повышение производительности устройства. 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2526628

Изобретение относится к физическим способам получения воды из воздуха с использованием процесса конденсации водяных паров и может быть использовано в пустынях и других засушливых районах для удовлетворения потребности в воде. Наибольший интерес изобретение представляет для изолированных групп военных.

Известны технические решения для получения воды из водяных паров воздуха (Аркадий Левин, Публикация 21.01.2012 22:30).

Устройство представляет из себя трубу, закопанную в грунт. В трубу нагнетается воздух, а водяные пары, содержащиеся в воздухе, конденсируются из-за разницы температур на отметках ниже уровня земли. Конденсационная вода удаляется с помощью насоса по мере накопления. Это изобретение взято в качестве прототипа [однако патент Аркадия Левина я не смог найти в базе данных].

Недостатком этого устройства является продолжительный и утомительный процесс закапывания трубы в грунт на значительную глубину (10 и более метров).

Задачей изобретения является снижение физических усилий для возведения устройства и повышение его производительности.

Технический результат достигается тем, что установка для получения воды в пустыне из воздуха имеет головной бур для проникновения в грунт при его круговых движениях, осуществляемых с помощью металлических стержней, вставляемых в пазы бура на его верхней поверхности. Металлические стержни выполнены с возможностью их многофункционального применения, например они могут быть опорными частями палатки или носилок и быть разборными.

Помимо этого, бур выполнен с несколько большим внешним диаметром, чем следующие за ним трубы, которые навинчиваются на головной бур и друг на друга, подобно известному буру при геологоразведочных работах. Для уменьшения сопротивления в грунте при круговом вращении головной бур покрыт слоем пластика, например фторопласта, который улучшает скольжение.

Удлиняющие колонну трубы выполнены с резьбовыми соединениями, позволяющими верхней трубе ввинчиваться в нижнюю с последующим перекрытием и герметизацией паза для установки стержней, с помощью которых осуществляют круговое движение бура на глубине. Каждая удлиняющая труба снабжена приспособлением, блокирующим развинчивание конструкции при обратном направлении вращения (при выемке устройства из грунта). Это приспособление мы не показываем в данной заявке.

Верхняя, венчающая колонну труба, выполнена (как и у Левина) с ветротурбиной, вращающей пластиковую крыльчатку, но сконструированную как своеобразный компрессор, принуждающий входящий внутрь воздух двигаться вдоль стенки трубы с последующей конденсацией паров воды на стенках и выходом охлажденного воздуха по центру трубы и по центру крыльчатки наружу.

Положительный эффект достигается за счет некоторого сжатия воздуха входящего внутрь устройства и последующего его расширения за пределами крыльчатки внутри устройства на стенках труб, что облегчает конденсацию паров воды. Для откачки конденсационной воды предусмотрена пластиковая трубка, соединенная с насосом, который расположен снаружи устройства.

В кратком выражении мы имеем: устройство для получения воды в пустыне, содержащее ветротурбину и вертикально поставленную трубу, заглубленную в грунт, отличающееся тем, что, с целью сокращения физических усилий на заглубление устройства в грунт, оно снабжено головным буром, на который наращиваются дополнительные трубы, причем сам бур и трубы имеют пазы для металлических стержней, с помощью которых осуществляют круговые движения бура, при этом верхняя насадка устройства с ветротурбиной содержит крыльчатку, выполненную как компрессор для направления движения входящего в устройство воздуха вдоль стенок труб с целью лучшей конденсации водяных паров.

На представленных чертежах показаны принципиальные моменты изобретения: на фигуре 1 представлен основной набор составных частей устройства, а на фигуре 2 показано устройство в сборе и готовое к работе.

Устройство состоит из головного бура 1 (фиг.1) с внутренней резьбой 2 и пазом 3 для размещения стержней 4, с помощью которых осуществляют вращение головного бура. Удлиняющие колонну устройства трубы 5 выполнены также с пазами и резьбами, а последняя труба, находящаяся над поверхностью земли, выполнена с теплоизоляционной оболочкой 6. Насадка 7 устройства выполнена с ветротурбиной 8, стабилизирующим приспособлением 9 (подшипником, втулкой и шайбой) и нижним подшипником 10 для крепежа оси крыльчатки 11. В насадке выполнены также отверстие 12 для входящего через фильтр воздуха и отверстие 13 для свободно выходящего воздуха. На верху крепежной для турбины конструкции (не показана) размещен флюгер 14. Насадка также выполнена с теплоизоляцией по наружной поверхности.

Готовая к работе установка изображена на фиг.2, где показана трубка 15 для откачки воды и насос 16, размещенный в теплоизолирующем кожухе.

Работает устройство для получения воды в пустыне следующим образом.

Вначале саперными лопатками роют яму для размещения бура 1 в первоначальном варианте его крепления в грунте. Затем в пазы 3 вкладывают стержни 4, поверх стержней кладут фанеру или другой материал, на который усаживаются два бойца или двое рабочих, в то время как четверо человек фиксируют бур в вертикальном положении с помощью стержней 4. Затем начинают вращать бур 1 и ввинчивать его в грунт. После того как бур 1 вошел в грунт достаточно глубоко, на него навинчивают удлиняющую трубу 5, перекладывают стержни 4 в новые пазы 3 на вновь установленной трубе 5 и снова ввинчивают конструкцию в грунт. Так, продолжают по достижению буром 1 заданной глубины в грунте. При достижении необходимой глубины погружения устройства в грунт, внутрь устройства опускают трубку 15 для откачивания воды. Верхний конец трубки 15 выводят через отверстие (не показано) на верхней трубе 5 и подсоединяют к насосу 16, а затем устанавливают насадку 7 с ветротурбиной 8 и крыльчаткой 11.

Вращение ветротурбины 8 заставляет вращаться крыльчатку 11, что способствует втягиванию наружного воздуха через приточное отверстие 12 и проталкиванию его вдоль стенок труб 5 вниз, в горизонты с более низкой температурой, где происходит конденсация водяных паров. Освобожденный от водяных паров воздух выходит по центру устройства, достигает верхних отделов насадки 7 и выталкивается наружу через отверстие 13. Скапливающаяся в нижних отделах труб конденсационная вода замыкает контакты автоматики насоса (не показаны), и вода откачивается в емкости для сбора (не показаны).

При подготовке изобретения проанализированы следующие литературные источники:

1. В Израиле собрались добывать воду из воздуха (21.01.2012 22:30),

2. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ИЗ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА, Патент РФ № 2056479, Е03В 3/28, 12.04.1993,

3. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, Патент РФ № 2081256, Е03В 3/28, 1997.06.10,

4. ГЕЛИООПРЕСНИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА, Патент РФ № 2117634, 1996.03.29,

5. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, Патент РФ № 2131000, Е03В 3/28, В01D 5/00, 25.02.1998,

6. УСТАНОВКА ДЛЯ КОНДЕНСАЦИИ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, Патент РФ № 2131001, 1998.11.23,

7. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАССОВОГО ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ПУТЕМ КОНДЕНСАЦИИ ВОДЯНЫХ ПАРОВ ИЗ ВОЗДУХА, Патент РФ № 2143033, 1998.08.21,

8. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА, Патент РФ № 2146744, 1999.08.05,

9. ВАКУУМНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОЧИЩЕННОЙ ПРЕСНОЙ ВОДЫ, Патент РФ № 2169236, Е03В 3/00, C02F 1/12, F25D 1/00, 20.06.2001,

10. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЕСТЕСТВЕННОГО ХОЛОДА, Патент РФ № 2169237, ЕОЗВ 3/28, C02F 1/12, F25D 1/00, 20.06.2001,

11. УСТАНОВКА С РАДИАЦИОННЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ИЗ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА, Патент РФ № 2182623, 2000.01.24,

12. УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ПРЕСНОЙ ВОДЫ ПРИ КОНДЕНСАЦИИ ВЛАГИ ИЗ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, Патент РФ № 2185482, 2000.07.25,

13. СОЛНЕЧНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА, Патент РФ № 2200281, 2001.12.24,

14. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ ИЗ ВОЗДУХА, Патент РФ № 2272877, 2004.07.23,

15. СПОСОБ КОНДЕНСАЦИИ ПАРА ИЗ ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, Патент РФ № 2288021, 24.06.2004.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для получения воды в пустыне, содержащее ветротурбину и вертикально поставленную трубу, заглубленную в грунт, отличающееся тем, что с целью сокращения физических усилий на заглубление устройства в грунт оно снабжено головным буром, на который наращиваются дополнительные трубы, причем сам бур и трубы имеют пазы для металлических стержней, с помощью которых осуществляют круговые движения бура, при этом верхняя насадка устройства с ветротурбиной содержит крыльчатку, выполненную как компрессор для направления движения входящего в устройство воздуха вдоль стенок труб с целью лучшей конденсации водяных паров.

источник

Генератор воды из ветряка: бюджетный вариант

Жители развитых стран обычно не задумываются, где взять чистую воду. Достаточно открыть кран или налить воду из фильтра. Однако проблема получения чистой питьевой воды остро стоит в развивающихся странах. Городскому жителю не понять, что значит, например, для жителя Африки каждый день ходить на реку и набирать в пластиковую канистру мутную жидкость, совершенно непригодную для использования без дополнительной очистки, на которую нет денег.

Наш портал уже рассказывал, как к этой проблеме подходят жители Южной Америки. В статье ловец тумана генерирует воду описан способ строительства недорогого водяного коллектора, а перейдя по следующей ссылке, можно узнать, как получают питьевую воду в странах с жарким климатом.

В продолжение начатой темы – интерес представляет концепт устройства, разработанного калифорнийским университетом в Беркли и Национальной ассоциацией корпуса мира. Это ветрогенератор, совмещённый с коллектором, добывающий чистую воду из воздуха.

Суть новации заключается в следующем: турбина, установленная на мачте ветряка, вращает внутренние лопасти дополнительного вентилятора.

Лопасти под давлением загоняют воздух в камеру конденсации, зарытую в землю на глубину около 2 метров.

За счёт разницы в температуре наружного воздуха и более холодной земли, окружающей камеру, водяной пар, содержащийся в воздухе, конденсируется, а образовавшаяся жидкость собирается в специальный резервуар.

Причём все части устройства смонтированы в одном корпусе, что упрощает его установку и эксплуатацию.

Для подъёма воды на поверхность предлагается использовать простой ручной рычажный насос. Таким образом, устройство полностью энергонезависимо, а для его работы не требуется использование внешнего источника питания.

По словам разработчиков, дешевизну и простоту всех компонентов генератора воды они поставили во главу угла. В итоге получилось недорогое устройство, которое по карману беднякам.

Конструкторы также подчеркивают, что вода, вырабатываемая коллектором, пригодна для питья и не требует химической обработки или специальной водоподготовки, что также удешевляет всю систему. Кроме этого, устройство работает 24 часа в сутки, а с его обслуживанием справится даже ребёнок.

Чтобы предотвратить попадание в резервуар с чистой водой насекомых и мусора, в башне смонтирован специальный фильтр, который закреплён в гибком рукаве. При необходимости, коллектор легко разбирается, а фильтр извлекается для осмотра и очистки.

Также в планы изобретателей входит разработка настоящих водяных ферм, смонтированных из нескольких десятков подобных коллекторов.

В этом случае водой будет снабжаться небольшое поселение. Как вариант, ветряк также может вырабатывать электроэнергию, которую жители бедных регионов смогут использовать для запитки портативных устройств.

Также рекомендуем прочитать статью, где описывается принцип работы высокоэффективного солнечного гриля.

А из нашего видеосюжета вы узнаете, как смонтировать коммуникации в доме на скорую руку.

источник

vladislav lebedev

Сайт технологической истории Человечества, в широком смысле.

Древние установки по добыче воды из воздуха или дежа-вю.

Больше всего удручает что люди утратили технологии и удивляются, охотно покупают то, что вообще без платы из бросовых или малой ценой сами могут за небольшое время сделать.
Пример — вода, получение воды в условиях засушливого климата известно с глубокой древности.
Хочется тут разделить на разные части устройства
— для «выжимки» воздуха,
— для выжимки тумана утреннего
— устройства для получения воды в местах где всё-же есть растительность, часто но не всегда это дистилляторы и
— устройства получения воды когда есть грязная или солёная вода и солнце/ветер/холод, обычно это дистилляторы

Устройства сбора воды с расщелин скал известны Человечеству десятки тысяч лет, как впрямую, посредством сбора из-за разницы температур охлаждаемого воздуха у поверхности скал и в лабиринтах подземных городов, к примеру падение температуры может достигать в зной более 45градусов, обеспечивая выпадение росы на стенах или специальных каменных или металлических пластинах, так и посадки определённых растений туда съедобных способных долго накапливать влагу. При этом воздух поступающий в подземные системы может быть очень сухой, 12-15%, к слову как в квартирах холодной зимой, относительной влажности воздуха, характерных для сильно засушливых районов и пустынь. Последнее предпочтительнее т.к. позволяет всегда иметь полноценную влагу свежей и полезно при кочевом образе жизни, возможно будущем части человечества, если вообще сектор миров не прикроют, что возможно из-за плохих параметров.

В том что от предыдущих цивилизаций осталось, судя по резам — высокоразвитых — машинная массовая обработка, применялись методы как геотермального охлаждения так и получения при +40-50С воды из воздуха, обычно используя места с трещинами, иногда их специально образуя с колодцем или иным водоёмом внутри. В частности такие системы имеют многие подземные города Малой Азии и Ближнего Востока.
Это позволяло иметь города подземные на 20тысяч и более человек в новейшей истории а судя по некоторым вещам они же применялись и цивилизациями до людей, вероятно неантропогенными.
Хорошо рассказал на себе испытав что такое сбор росы Антуан де Сент Экзепюри в «Планете людей»
Использовался подобный метод и для добычи, например в соляных копях Велички под Краковом. Имея рассол и пресную воду, кроме того, можно производить весьма большое давление, штамповать твёрдые металлы, порошки перед спеканием в искусственные камни (есть в изделиях от Тебаиса до Москвы нынешней и по всему миру) и пр. Вероятно это уже применялось в древности.

Попалась статья в «Технике-Молодёжи» №10 за 1938 год, почти 80 лет назад:



Устройства для выжимки утренней росы и тумана известны ДЕСЯТКИ тысяч лет как минимум, более того, даже животные применяют сбор росы со скал и трещин в них. Сбор воды состоял и в получении воды с куч крупных камней, как в статье ниже, проветриваемых ночью. Впрочем те кучи могли иметь и ряд других функций, часто это пирамиды, т.е. преобразователи энергии.

Современные в принципе мало отличны от того что в пустынях тысячи лет применяются, но более удобны, пример сбора воды на вершинах, вероятно в интересах горных подразделений ВС США:

Здесь можно резко, в разы, повысить выживаемость воздуха применяя нанотехнологии, в принципе тот же нильский ил мог ранее применяться как и ряд прочих пропиток:

Стационарный вариант слишком ненадёжен и дорог по сравнению с обычным тентом из сетки:

В данном решении применён двойной принцип. Но это опять же попросту сочетание того что было, натянутое на конструкцию повторяющую ряд работ Шухова.

Стоит отметить, что в Израиле и вероятно Сирии, Ливане, Месопотамии, Иране есть армянские дома из ранневизантийской эпохи, где сбором занимаются вместе с охлаждением дома батарея вмурованных кувшинов с определёнными свойствами, как надо думать и часть обмазки пористые, но по-разному. Как-то публиковал на своей страниче в ФБ но не могу найти фото быстро.

Простейшие дистилляторы в местности где грунтовая вода или просто растительность используются сотни лет, ранее из с светопропускающей пропитанной ткани, теперь с плёнки, того же плаща:

Один из вариантов опреснителя для тропиков выглядит на удивление похожим:

Как видимо всё новое как правило это хорошо известные древним технологии, выдаваемые за хай-тек.
Некоторые фирмы, например в устройстве SeaKettle, усовершенствовали, сочетав опреснитель и сам спасательный плот, что даёт из-за бОльших размеров бОльше времени на выживание спасаемым что безусловно хорошо:

Автор статьи: Лебедев Владислав Анатольевич.
Все фото взяты на просторах Интернета, текст авторский.

источник

Читайте также:  Установка логотипа на джумла
Классы МПК: E03B3/28 из влажного воздуха
Автор(ы): Антуфьев Игорь Александрович (RU)
Патентообладатель(и): Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) (RU),
Антуфьев Игорь Александрович (RU)
Приоритеты: