Пристрій для одержання води з парів атмосфери

Пристрій для одержання води з парів атмосфери, що містить елементи, що конденсують, підставу, водовідвідний жолоб, який відрізняється тим, що елементи, що конденсують, виконані у вигляді етажерки з металу з високою теплопровід 3 верхнім діаметром конуса порядку 8м. Її підстава була виконана у виді басейну, дно якого зроблене водонепроникним. Від центра до периферії був розміщений водозлив у виді жолоба, що проходить через стінку басейну. Робота відомого пристрою, узятого як найближчий аналог, відбувається в такий спосіб. Спочатку на гранях і характерних ділянках поверхні елементів конденсатора (каменях, щебені, гальці) відбувається адсорбція, тобто нагромадження газоподібних парів води з атмосфери. При цьому відбувається відділення тепла на цій поверхні і її нагрівання (Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. - М.: ФМ, 1964. - С.267). Надалі конденсація буде мати місце, якщо температура поверхні елементів конденсації буде менше температури навколишнього повітря, тобто коли температура елемента дорівнює крапці роси. Пристрій дозволяє одержати воду з парів при наявності морського бризу. Недоліками відомого пристрою є низька ефективність (у тому числі і використання матеріалу елемента, що конденсує,) і великі розміри пристрою. Зазначені недоліки обумовлені наступними причинами. Процес адсорбції і конденсації зв'язаний з дією поверхневих сил (ван-дер-ваальсових), відбувається тільки на поверхні і залежить від матеріалу поверхні, його хімічного потенціалу (Дзялошинский И.Е. Общая теория Ван-дерваальсовых сил // УФН, 1961. - Т.73. - С.381). Використання ж об'ємних тіл (гравій, камені, щебінь) не дозволяє ефективно використовувати матеріали елементів конденсації, що до того ж мають різний хімічний потенціал. Крім цього, відвід тепла фазового переходу утруднений, тому що об'ємні тіла контактують в окремих крапках, а не по площинах (Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошных сред. - М: ГИТТЛ, 1964. - С.516-518, 604). Це приводить до росту температури елемента і зниженню швидкості конденсації, якщо вона відбувається. Помітимо, що конденсація парів води, в основному, може відбуватися тільки по поверхні конуса, зверненого до напрямку потоку вітру. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити пристрій для одержання води з парів атмосфери шляхом конденсації парів води на елементах, що конденсують, що приводить до підвищення ефективності одержання прісної води, зменшенню габаритів і вартості пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для одержання води з парів атмосфери, що містить елементи, що конденсують, підставу, водовідвідний жолоб, елементи, що конденсують, виконані у виді етажерки з металу з високою теплопровідністю, наприклад, з міді у виді гофрованих листів з діаметром хвилі d≈10см, установлених попарно один проти одного на віддаленні найближчих сусідів (3-5)d і нахилених до осі симетрії під кутом менше 20 , покритих тонким молекулярним шаром гідрофільної речовини (речовини, що змочується водою) темного кольору, наприклад, силікатним склом, причому водовідвідний жолоб роз 48999 4 міщений уздовж осі симетрії системи і кріпиться до підстави, до якої прикріплені гофровані листи, а підстава виконана у виді металевих стійок темного кольору, установлених вертикально. Таким чином, пристрій для одержання води з парів атмосфери, у якому елементи, що конденсують, виконані у виді етажерок з металу з високої теплопровідністю, розташованих попарно друг проти друга на деякому видаленні і нахилених до осі симетрії під кутом менше 20°, покриті тонким молекулярним шаром гідрофільної речовини, дозволяють підвищити ефективність одержання прісної води і зменшити габарити і вартість пристрою. Сутність корисної моделі пояснюється Фіг., на якій зображена структурна схема пристрою. Даний пристрій містить попарно встановлені елементи, що конденсують, 1, виконані у виді гофрованих аркушів з металу, на зовнішню поверхню яких нанесений шар гідрофільної речовини 2, водовідвідний жолоб 3 для збору і відводу води, установлений по осі симетрії, металеві стійки 4 - підстава пристрою установлені вертикально. Пропонований пристрій працює в такий спосіб. Процес конденсації починається з адсорбції з утворенням на поверхні адсорбенту плівки рідини, концентрація якої на твердому тілі максимальна в гідрофільних речовинах. При повному змочуванні процес конденсації визначається тільки взаємодією пари зі своєю рідиною (Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. - М.: Наука, 1964. С.558). Тепло, що виділяється при конденсації, практично вільно проходить через тонкий шар гідрофільної речовини і шляхом теплопровідності металевого елемента приділяється в поза. Гофрована поверхня аркушів забезпечує турбулізацію потоку повітря, перемішування його шарів і тому більш ефективне знімання парів води з потоку повітря. Обраний розмір хвилі гофра і відстань між листами забезпечують зменшення товщини прикордонного шару в поверхні і необхідний масштаб турбулентності порядку (3-5)d (Вагер Б.Г., Надежина Е.Г. Погранслой атмосферы. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - С.57, 61, 19). Етажерне розташування елементів конденсації робить систему ефективної незалежно від напрямку швидкості вітру і конденсації парів на всіх площинах елементів, що конденсують. Темний (чорний) колір елементів дозволяє збільшити потік тепла за рахунок випромінювання особливо в нічний час. Нижню поверхню системи доцільно розташовувати на видаленні не менш (30-40)см від рівня землі, тому що в цій зоні вологість і швидкість вітру завжди знижений (Клинов Ф.Я. Нижний слой атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - С.30-31, 55, 74). Технічне рішення було створено, випробувано і підтвердило можливість одержання позитивного ефекту. Його доцільно використовувати в районах з високою відносною й абсолютною вологістю: Ізраїль, Аравійський півострів, Сахара, Крим і ін., де мало опадів, але з океанів і морів йде насичений вологою повітря (див. Акт іспитів). 5 Комп’ютерна верстка А. Рябко 48999 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601