RU2463410C2 - Power-independent plant for condensation of atmospheric air moisture - Google Patents
Power-independent plant for condensation of atmospheric air moisture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2463410C2 RU2463410C2 RU2010149365/13A RU2010149365A RU2463410C2 RU 2463410 C2 RU2463410 C2 RU 2463410C2 RU 2010149365/13 A RU2010149365/13 A RU 2010149365/13A RU 2010149365 A RU2010149365 A RU 2010149365A RU 2463410 C2 RU2463410 C2 RU 2463410C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channels
- ribs
- cover
- housing
- condenser
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для сбора пресной воды из атмосферного воздуха, преимущественно в солнечных засушливых областях планеты, известных как пустыни и полупустыни.The invention relates to devices for collecting fresh water from atmospheric air, mainly in sunny arid areas of the planet, known as deserts and semi-deserts.
Известна установка для конденсации пресной воды из паров во влажном воздухе, в работе которой используется солнечная энергия (патент РФ №2131000 C1; E03B 3/28; B01D 5/00; опубликовано 27.05.1999). Она содержит аккумулятор холода, воздуховод и водосборник и снабжена тепловыми трубами, солнечным коллектором и соединенным с ним нагревателем воздуха. Аккумулятор холода выполнен из твердого материла, расположен на водосборнике и образует объем с большой внутренней конденсационной поверхностью и хорошей проницаемостью для воздушных потоков. Воздуховод выполнен в виде вытяжной трубы, расположенной над аккумулятором холода, внутри которой находится нагреватель воздуха, и воздушных каналов, расположенных в нижней части аккумулятора, в котором находятся оребренные концевые части тепловых труб, при этом другие оребренные концевые части расположены в воздухе.A known installation for the condensation of fresh water from vapors in humid air, which uses solar energy (RF patent No. 2131000 C1; E03B 3/28;
Недостатком установки является сложность управления воздушными потоками внутри системы, что приводит к неравномерности течения, а также к усложнению конструкции, накоплению пыли в ее узлах и в конечном итоге к существенному ослаблению конвективных потоков с заметным снижением ее производительности.The disadvantage of the installation is the complexity of controlling air flows inside the system, which leads to uneven flow, as well as to complicate the design, the accumulation of dust in its nodes and ultimately to a significant weakening of convective flows with a noticeable decrease in its performance.
Наиболее близкой к изобретению является вихревая система для конденсации влаги из атмосферного воздуха (патент РФ №2278929 C1; E03B 3/28; B01D 5/00; опубликовано 27.06.2006), содержащая водосборник и конденсатор росы, который состоит из системы вертикальных стержней, длины которых много больше их поперечного размера, а расстояние между стержнями того же порядка, что и их поперечный размер.Closest to the invention is a vortex system for condensation of moisture from atmospheric air (RF patent No. 2278929 C1; E03B 3/28;
Недостатком данного устройства является наличие вентилятора, для привода которого необходимы дополнительные затраты энергии, что существенно ограничивает его применение в различных засушливых регионах и пустынной местности и требует постоянного технического обслуживания.The disadvantage of this device is the presence of a fan, for the drive of which additional energy costs are required, which significantly limits its use in various arid regions and desert areas and requires constant maintenance.
Технический результат изобретения выражается в исключении энергозатрат, обеспечении автономности при работе установки.The technical result of the invention is expressed in the exclusion of energy consumption, ensuring autonomy during operation of the installation.
Технический результат достигается тем, что энергоавтономная установка конденсации влаги атмосферного воздуха дополнительно содержит осесимметричный корпус, подводящие каналы, крышку и систему ребер. Конденсатор размещен в нижней части корпуса и выполнен в виде тела, или нескольких тел, собранных вместе или размещенных дискретно, например, конической, сферической, цилиндрической, эллипсоидной формы, естественного или искусственного происхождения, поверхность которых может иметь микроуглубления различной формы или капиллярные каналы. Осесимметричный корпус, водосборник и конденсатор воды углублены в землю на необходимый уровень, при котором для климатических условий конкретной местности температура окружающего грунта будет ниже или равна температуре точки росы, а подводящие каналы выполнены в виде спрофилированных каналов, начинающихся на уровне поверхности земли и тангенциально сопрягающихся с нижней частью корпуса. Крышка выполнена в виде верхнего и нижнего оснований, между которыми установлена система ребер, образующих каналы для выхода воздуха наружу, нижнее основание имеет центральное отверстие, совпадающее с внутренним диаметром корпуса, а ребра расположены под углом к радиусу. Крышка расположена на высоте от земной поверхности, соответствующей наиболее благоприятным условиям для организации естественной конвекции внутри корпуса.The technical result is achieved by the fact that the energy-independent installation of moisture condensation of atmospheric air further comprises an axisymmetric housing, supply channels, a cover and a system of ribs. The capacitor is located in the lower part of the housing and is made in the form of a body, or several bodies assembled together or placed discretely, for example, conical, spherical, cylindrical, ellipsoid in shape, of natural or artificial origin, the surface of which may have microdeeps of various shapes or capillary channels. The axisymmetric casing, the catchment and the water condenser are deepened into the ground to the required level, at which, for the climatic conditions of a particular area, the temperature of the surrounding soil will be lower or equal to the dew point temperature, and the supply channels will be in the form of profiled channels starting at the level of the earth’s surface and tangentially mating with bottom of the case. The cover is made in the form of upper and lower bases, between which a system of ribs is installed that form channels for air to exit, the lower base has a central hole that matches the inner diameter of the housing, and the ribs are located at an angle to the radius. The cover is located at a height from the earth's surface, corresponding to the most favorable conditions for organizing natural convection inside the body.
Крышка имеет нижнее основание с центральным отверстием, совпадающим с внутренним диаметром корпуса, а наружный диаметр крышки превышает внешний диаметр корпуса.The cover has a lower base with a central hole matching the inside diameter of the case, and the outside diameter of the cover exceeds the outside diameter of the case.
На фиг.1, 2, 3, 4 представлена конструкция энергоавтономной установки конденсации влаги атмосферного воздуха.Figure 1, 2, 3, 4 shows the design of an energy-independent installation of condensation of atmospheric moisture.
Она содержит водосборник 1 и конденсатор воды 2, расположенные в нижней части осесимметричного, например цилиндрического, корпуса 3. Осесимметричный корпус 3 и, расположенные в его нижней части, водосборник 1 и конденсатор воды 2 углублены в землю на необходимый уровень, при котором для климатических условий конкретной местности температура окружающего грунта будет ниже или равна температуре точки росы. При этом температура конденсатора поддерживается на необходимом для протекания процесса конденсации уровне за счет отвода тепла в окружающие водосборник 1 и конденсатор 2 слои грунта. Подвод воздуха осуществляется через каналы 4, спрофилированные для обеспечения безотрывного течения воздуха от входа, размещенного на уровне поверхности земли, до места сопряжения с нижней частью корпуса. Сопряжение подводящих каналов 4 и корпуса 3 выполнено тангенциально. Верхняя часть корпуса соединена с крышкой 5, состоящей из верхнего и нижнего оснований, между которыми расположена система ребер 6, образующих каналы для выхода воздуха наружу, а нижнее основание крышки выполнено с центральным отверстием, совпадающим с внутренним диаметром корпуса. Для обеспечения плавного, безотрывного входа закрученного потока воздуха, движущегося в полости корпуса 3, ребра 6, образующие каналы в крышке 5, расположены под углом к радиусу, причем угол установки ребер тем больше, чем выше остаточная закрутка потока в верхней части корпуса установки. Наружный диаметр крышки 5 превышает наружный диаметр корпуса 3, что увеличивает площадь поверхности, воспринимающей тепловой поток солнечного излучения, и увеличивает поверхность теплообмена. Верхнее основание крышки имеет степень черноты, близкую к единице с целью повышения доли поглощаемого солнечного излучения.It contains a water collector 1 and a
Принцип работы автономной станции для конденсации влаги из атмосферного воздуха заключается в следующем.The principle of operation of an autonomous station for condensation of moisture from atmospheric air is as follows.
От солнечного излучения происходит нагрев верхнего основания крышки, поверхность которого зачернена для увеличения доли поглощаемого излучения. За счет теплопроводности осуществляется перераспределение теплового потока по большому числу ребер. Воздух, находящийся в образованных ребрами каналах, нагревается и, поскольку его плотность становится меньше плотности атмосферного воздуха, окружающего установку, под действием силы Архимеда он выходит наружу и поднимается вверх. Внутри корпуса установки в области крышки создается разрежение, куда через подводящие спрофилированные каналы, расположенные тангенциально к корпусу установки, поступает поток свежего воздуха из атмосферы. За счет тангенциального расположения подводов атмосферный воздух закручивается и под действием имеющегося перепада давления поднимается вверх по внутренней поверхности осесимметричного корпуса. Закрутка потока атмосферного воздуха создает градиент давления, направленный от приосевой области к периферийной, в приосевой области корпуса вблизи конденсатора воды образуется область пониженного давления, что позволяет дополнительно охладить поток натекающего воздуха и интенсифицировать процесс конденсации. Свежий поток атмосферного воздуха натекает на конденсатор воды, температура поверхности которого поддерживается ниже температуры точки росы за счет отвода тепла в окружающие нижнюю часть установки более холодные слои почвы. При этом воздух охлаждается и содержащаяся в нем влага конденсируется на поверхности конденсатора воды. Образовавшаяся влага стекает в емкость для сбора конденсата, а осушенный воздух поднимается вверх и выходит наружу через каналы образованные ребрами крышки.From solar radiation, the upper base of the lid is heated, the surface of which is blackened to increase the proportion of absorbed radiation. Due to thermal conductivity, the heat flux is redistributed over a large number of fins. The air located in the channels formed by the ribs is heated and, since its density becomes lower than the density of the atmospheric air surrounding the installation, under the influence of the force of Archimedes, it comes out and rises. Inside the installation casing, a vacuum is created in the lid area, where a stream of fresh air from the atmosphere enters through the supply profiled channels located tangentially to the installation casing. Due to the tangential location of the inlets, atmospheric air swirls and rises up the inner surface of the axisymmetric housing under the influence of the existing pressure drop. Swirling the flow of atmospheric air creates a pressure gradient directed from the near-axis to the peripheral region, in the near-axis region of the casing near the water condenser, a region of reduced pressure is formed, which allows additional cooling of the flow of incoming air and intensification of the condensation process. A fresh stream of atmospheric air flows into the water condenser, the surface temperature of which is maintained below the dew point temperature due to heat removal to the colder soil layers surrounding the lower part of the installation. In this case, the air is cooled and the moisture contained in it condenses on the surface of the water condenser. The formed moisture flows into the condensate collecting tank, and the dried air rises and exits through the channels formed by the lid ribs.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149365/13A RU2463410C2 (en) | 2010-12-02 | 2010-12-02 | Power-independent plant for condensation of atmospheric air moisture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010149365/13A RU2463410C2 (en) | 2010-12-02 | 2010-12-02 | Power-independent plant for condensation of atmospheric air moisture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010149365A RU2010149365A (en) | 2012-06-10 |
RU2463410C2 true RU2463410C2 (en) | 2012-10-10 |
Family
ID=46679581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010149365/13A RU2463410C2 (en) | 2010-12-02 | 2010-12-02 | Power-independent plant for condensation of atmospheric air moisture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2463410C2 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA019081B1 (en) * | 2013-01-18 | 2013-12-30 | Александр Сергеевич Бадерко | Installation for production of fresh water |
RU2535295C2 (en) * | 2012-10-22 | 2014-12-10 | Зуся Гесселевич Рапопорт | Heat-vortex power generating well |
RU2648796C1 (en) * | 2016-10-21 | 2018-03-28 | Сергей Содномович Доржиев | Method and device for fresh water extraction from atmospheric air |
RU2649890C1 (en) * | 2017-07-19 | 2018-04-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Installation of fresh water extraction from atmospheric air |
RU179078U1 (en) * | 2017-07-24 | 2018-04-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | ENERGY INDEPENDENT DEVICE FOR CONDENSATION OF ATMOSPHERIC MOISTURE |
RU2681282C1 (en) * | 2018-06-29 | 2019-03-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Vortex extractor of atmospheric moisture |
RU2686195C1 (en) * | 2018-08-09 | 2019-04-24 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method and installation of fire water supply for arid regions |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2109112C1 (en) * | 1997-03-17 | 1998-04-20 | Игорь Иванович Шрейн | Device for producing basically sweet water |
RU2278929C1 (en) * | 2005-01-20 | 2006-06-27 | Вячеслав Викторович Алексеев | Vortex system for condensing moisture from atmospheric air |
RU63379U1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-05-27 | ГОУ ВПО "Вологодский государственный технический университет"(ВоГТУ) | DEVICE FOR PRODUCING WATER FROM ATMOSPHERIC AIR |
RU2392392C1 (en) * | 2009-04-13 | 2010-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) | Vessel to produce water from atmospheric air |
-
2010
- 2010-12-02 RU RU2010149365/13A patent/RU2463410C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2109112C1 (en) * | 1997-03-17 | 1998-04-20 | Игорь Иванович Шрейн | Device for producing basically sweet water |
RU2278929C1 (en) * | 2005-01-20 | 2006-06-27 | Вячеслав Викторович Алексеев | Vortex system for condensing moisture from atmospheric air |
RU63379U1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-05-27 | ГОУ ВПО "Вологодский государственный технический университет"(ВоГТУ) | DEVICE FOR PRODUCING WATER FROM ATMOSPHERIC AIR |
RU2392392C1 (en) * | 2009-04-13 | 2010-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) | Vessel to produce water from atmospheric air |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2535295C2 (en) * | 2012-10-22 | 2014-12-10 | Зуся Гесселевич Рапопорт | Heat-vortex power generating well |
EA019081B1 (en) * | 2013-01-18 | 2013-12-30 | Александр Сергеевич Бадерко | Installation for production of fresh water |
RU2648796C1 (en) * | 2016-10-21 | 2018-03-28 | Сергей Содномович Доржиев | Method and device for fresh water extraction from atmospheric air |
RU2649890C1 (en) * | 2017-07-19 | 2018-04-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Installation of fresh water extraction from atmospheric air |
RU179078U1 (en) * | 2017-07-24 | 2018-04-26 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет" (ФГБОУ ВО "ВГУ") | ENERGY INDEPENDENT DEVICE FOR CONDENSATION OF ATMOSPHERIC MOISTURE |
RU2681282C1 (en) * | 2018-06-29 | 2019-03-05 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Vortex extractor of atmospheric moisture |
RU2686195C1 (en) * | 2018-08-09 | 2019-04-24 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method and installation of fire water supply for arid regions |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010149365A (en) | 2012-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2463410C2 (en) | Power-independent plant for condensation of atmospheric air moisture | |
CN208095513U (en) | A kind of air condensate device | |
WO2007098534A1 (en) | Apparatus for purification of water | |
US4459177A (en) | Ground moisture transfer system | |
CN107337244B (en) | Bubbling liquid curtain integrated solar seawater desalination device | |
CN201762131U (en) | Full-automatic solar distilled water preparation device | |
CN107090869B (en) | A kind of water storage method suitable for arid area | |
CN108253828B (en) | A kind of loop circuit heat pipe and its air water fetching device | |
CN112777664B (en) | Solar seawater distillation device and system based on concentrating heat | |
RU2278929C1 (en) | Vortex system for condensing moisture from atmospheric air | |
US20070137641A1 (en) | Combination heat recovery - solar collector | |
RU96418U1 (en) | SECTION AIR COOLING UNIT TYPE ABC GI WITH GAS COOLER | |
RU2681282C1 (en) | Vortex extractor of atmospheric moisture | |
RU2686224C1 (en) | Apparatus for producing fresh water from sea-based atmospheric air | |
CN207210006U (en) | Cloud and mist desalinator for seawater | |
CN207501498U (en) | Spiral evaporative condenser | |
CN207628136U (en) | Natural gas purification water scrubber | |
RU92160U1 (en) | SECTION SECTION TYPE ABC GI AIR COOLING UNIT | |
CN109341390B (en) | A kind of loop circuit heat pipe and its heat-exchanger rig being connected to area height change | |
RU2710187C1 (en) | Plant for producing water from dry atmospheric air | |
RU2011934C1 (en) | Device for making water from warm moist air | |
CN221689500U (en) | A greenhouse heating device with a stable temperature control structure | |
RU2182623C2 (en) | Plant with radiation cooling for production of fresh water from humid air | |
EA044174B1 (en) | DEVICE FOR OBTAINING WATER FROM ATMOSPHERIC AIR | |
RU2535295C2 (en) | Heat-vortex power generating well |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151203 |