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
Получение воды из воздуха? Почему нет.
Увидев сегодня с утра обилие росы на своей грядке, я подумал — ОК, вот сейчас у меня есть скважина с чистейшей водой, а что если мне в дальнейшем захочется жить где то в глухом месте на склоне горы в Филиппинах с видом на океан, как быть с водой? Ведь бурение скважины в гористой местности задача проблемная, иногда и 100 метров бурят, а воды нет — куча денег на ветер. Завоз воды тоже удовольствие недешевое.
Итак, потребность в воде можно разделить на 2 категории — 1) для стирки, купания, мытья; 2) для питья. С первой категорией все просто — сбор дождевой трубы с ската крыши по водостокам в емкость (главное чтобы скат был достаточной площади). А оттуда уже качать обычным насосом в дом, никаких проблем поставить автоматику чтобы кран открыл — вода пошла — схема автоматики у меня уже откатана, в моем домике. Плюс подогрев проточным нагревателем на 6-7 Квт — также хорошо себя зарекомендовал, и экономно, при умеренном использовании.
А вот как быть с питьевой водой? К счастью, есть технологии получения воды прямо из воздуха. Я тут покопался в различных источниках, и удивляюсь насколько все таки раньше были умные люди, уже тысячи лет назад существовали такие технологии получения воды из воздуха, что только диву даешься. А еще убеждаюсь что нет плохих мест для проживания (кроме экологически загрязненных), есть только мало знаний. Например добыча воды из воздуха работает на ура в горах (т.к. там повышенная влажность, хорошие потоки воздуха на возвышении), и в пустыне — где разница температур в земле и в воздухе велика, и вода добывается на раз-два (смотрел израильского изобретателя конденсационной трубы в пустыне, прототип древнего сооружения по добыче воды из воздуха).
Многие не берут участки в горах из за их проблемности в плане водоснабжения, поэтому такие участки стоят дешево. А кому то, кто обладает знаниями и руки на месте, это только на руку 🙂
Варианты получения воды из воздуха
Можно конечно тупо поставить ведро под кондиционером, но рассмотрим более правильные варианты 🙂 Например самый простой, практически без вложений — выкопать яму, над ней установить раму с натянутым на нее полиэтиленом, так чтобы она была под небольшим углом. Внизу рамы желоб для сбора воды, и самотеком в емкость (ведро или др.). Физика простая — полиэтилен нагревается лучами солнца, а в яме всегда температура ниже чем на поверхности, а тем более нагретом полиэтилене. Точка росы и т.д. С литр воды получить можно от ямы 1х1 м. (вообще в источнике указано было 0.5 литров, но я живу у моря и здесь воздух влажный, поэтому накинул). Мало? Можно сделать траншею 1 м шириной и длиной 10 м. Уж 10 литров питьевой воды в день думаю будет достаточно.
Есть еще другие методы получения питьевой воды из воздуха, но там уже задействуются доп. источники энергии (например чтобы принудительно создать поток воздуха через контур, или гонять компрессором хладагент, и др. — в зависимости от технологии). Но хочется получать воду исключительно нахаляву 🙂 Поэтому затратные варианты не рассматриваются.
Пирамида из камней
Довольно интересный способ получения воды из воздуха, который с куба камней (как обещано в одном источнике), обещает получать около 100 литров воды в сутки. Кстати для справки — в 1 кубе воздуха температуры 30 гр. содержится около 25 мл. воды. Правда в источнике не указывалось в какой местности производились эти замеры и при какой влажности воздуха. Тем не менее это дает нам возможность понять хотя бы примерно, какой объем нужно прогнать через пирамиду из камней, чтобы сконденсировать заявленное количество воды.
Я прочитал с тройку отзывов людей, которые сделали себе такие пирамиды, и еще одно видео, приложу ниже. Если честно, сделано абы как, не соблюдено много условий. Поэтому все они жалуются что пирамида не работает.
Еще нашел в сети драгоценный комментарий человека, который построил пирамиду из камней, реально работающую:
«Во время восстановления Спитака вопрос воды стоял остро. Из рек нельзя — там трупов людей и животных было намеренно. С гор воду не возьмешь — мародеры растащили трубы. Вышли из положение так — на возвышенности ложили лист железа, в середину насыпали песок, затем гальку, потом камешки, камешки обкладывали булыжником, сверху были булыги крупных размеров. Через час пошла струйка воды — молотом сделали русло и забыли. За сутки естественный накопитель влаги мог набрать до тонны воды. И это при ясной погоде — при тумане, или дожде воды было море — чистой, очищенной.»
Выделим ключевые факторы:
- Пирамида установлена на возвышении. Очевидно потому что на возвышении стабильно присутствуют потоки воздуха, чего не скажешь о низине.
- Лист железа. Как известно на металле влага конденсируется лучше.
- Уменьшение фракции инерционного материала сверху вниз. Песок вниз ложится очевидно для того чтобы он мог удерживать влагу.
- Гористая местность, повышенная влажность. Как известно Армения — это субтропики. Например я живу близко к субтропикам и летом может быть днем жарко, а ночью подзамерзаешь.
Далее автор комментария добавил — что лист железа стандартный, 1.5 х 3 м. (из этого можно сделать примерно вывод о объеме горки из камней), воздух очень влажный и туманы. И что тона воды в сутки — это правда, и можно убедиться в этом приехав в совхоз Карахольский, где эта «установка» работает.
Как я понимаю, данная пирамида активно работает именно ночью, когда за день камни нагреваются от солнца, а ночью холодный воздух при активное его токе на возвышении, проходя через эту груду камней конденсируется. Камни обладают большой теплоемкостью, и я думаю они могут быть теплыми чуть не всю ночь, тем более если груда камней достаточно большая.
Автор также не написал, но я думаю что все камни, как крупные так и мелкие, должны быть округлыми, без острых краев, и в идеале — гладкими. Для того чтобы сконденсировавшаяся на них влага, могла свободна стекать вниз.
Делитесь также своими соображениями в комментариях ниже. А я пока еще подумаю над вариантами. Удачного всем дня, и добычи воды 🙂
А да, как обещал вот это единственное видео с пирамидой из камней. Можно убедится что ни одно из вышеуказанных условий не соблюдено, поэтому автор поспешил с утверждением что «не вся информация в интернете правдива». Просто не все делают как надо, и нужно уметь учитывать множество нюансов. Да и не в каждой местности она будет работать — увы и ах, как говорится.
Источник
Как получить воду из воздуха
Получение воды из воздуха — вполне выполнимая задача.
В доказательство этому:
— вода, сбегающая по отводной трубке кондиционера,
— роса на листьях травы по утру;
— «запотевшая» бутылка водки из морозилки.
Во всех подобных случаях, вода образуется благодаря такому понятию, как «точка росы».
Точка росы — температура при которой влага, находящаяся в воздухе достигает такого насыщения, что не способна удерживаться и начинает конденсироваться на различных поверхностях.
Этот эффект мы и используем.
Устройство для получения воды будет работать также, как и кондиционер. Воздух пройдёт сквозь охлаждённые элементы устройства, охладится, влага соберётся на поверхности этих элементов и стечёт в специальную ёмкость.
Предлагается собрать такую конструкцию:
1. отлить из бетона основание для будующей пирамиды, при этом нужно выдержать небольшой покат к центру основания, куда вода будет стекать и потом перетекать по отводящей трубе в ёмкость;
2. сварить из уголков грани четырёхгранной пирамиды;
3. внутреннее пространство пирамиды заполнить крупным щебнем либо крупным речным камнем (между крупными камнями воздух будет лучше проникать);
4. чтобы камни не рассыпались, каждую сторону пирамиды нужно укрепить сеткой — рабицей;
5. приготовить полиэтиленовую плёнку, которой пирамида будет накрываться днём, а ночью её нужно будет убирать.
6. стороны каркаса пирамиды нужно сделать меньшего размера, чем размер бетонного основания (по краю основания отлить небольшой бортик — чтобы вода, стекающая по плёнке не вытекала за грани конструкции).
Принцип работы устройства:
Ночью, когда плёнку убрали с пирамиды — прохладный, влажный, ночной воздух свободно движется между камнями, охлаждая их. Если температура воздуха будет ниже точки росы, то влага уже ночью будет конденсироваться на камнях и избыточная вода стечёт на бетонное основание.
Утром, с первыми лучами солнца, накрываем герметично плёнкой всю конструкцию. Солнце греет камни, влага испаряется, осаждаясь на поверхности плёнки. По плёнке вода стекает на основание и в ёмкость.
Предполагается, что ежесуточно с этой конструкции можно собирать 150 — 300л воды, при высоте пирамиды 2,5м. Однако, реальность такова — чем более влажный воздух, тем больше генерируется воды.
Источник
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.
Источник
