Пристрій для одержання питної води конденсацією її парів з атмосфери

Пристрій для одержання питної води конденсацією її парів з атмосфери, що містить елементи, що конденсують, водонепроникну основу з водові 3 вологим і теплим повітряним потоком частина водяної пари може конденсуватися на каменях, стікати вниз до основи і направлятися до споживача по жолобу. Відзначається, що за допомогою цього пристрою можна одержати до 360 л прісної води в добу (Скоробогатая Е.В. Конденсатор Ф.Зибольда. - Сб. «Альтернативные источники водообезпечения».- Феодосия, 2003.- С.20-23). Недоліками відомого пристрою є невисока ефективність, громіздкість, обмежене час функціонування. Зазначені недоліки обумовлені наступними причинами. Конденсації пари повітря буде відбуватися, якщо пара стане насиченою, а для цього повітря треба остудити до температури не вище так називаної крапки роси. Передбачалося охолодження повітряного потоку на поверхні кам'яної піраміди. Однак, це може бути тільки влітку, у безхмарну ніч, при наявності бризу. Саме тому росоутворення на ґрунті має місце в серпнівересні. Крім того, при конденсації на елементах (каменях) буде виділятися тепло, що підвищує температуру елементів і знижує інтенсивність конденсації. Цьому сприяє і низька теплопровідність матеріалу піраміди. Більш того, при обтіканні потоком повітря охолодженню може піддаватися тільки поверхневий ламінарний прикордонний шар потоку, а не його основна частина (Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. - М.: Наука, 1988.С.292). Тому основна частина пари в потоці не може бути сконденсована. В основу корисної моделі поставлене завдання удосконалити пристрій для одержання питної води конденсацією її пар з атмосфери шляхом охолодження повітряного потоку елементами, що конденсують, що приводить до підвищення ефективності одержання питної води, спрощенню конструкції пристрою й збільшенню часу функціонування пристрою. Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрої для одержання питної води конденсацією її пар з атмосфери, що містить елементи, що конденсують, водонепроникну основу з водовідвідним жолобом, перед елементами, що конденсують, виконаними у вигляді металевих ниток, хаотично розміщених і закріплених усередині порожнього металевого короба з відкритими торцями, установленого на дні водонепроникної основи, виконаної у вигляді каналу в землі на глибині не менш одного метра, додатково розміщений турбулізатор повітряного потоку, вхід і вихід каналу постачені повітряними дифузорами, а верх каналу закритий теплозахисним покриттям. Таким чином, установка турбулізатора повітряного потоку перед елементами, що конденсують, виконаними у вигляді металевих ниток, хаотично розміщених і закріплених усередині порожнього металевого короба з відкритими торцями, установленого на дні водонепроникної основи, виконаної у вигляді каналу в землі на глибині не менш одного метра, додатково розміщений турбулізатор повітряного потоку, вхід і вихід каналу оснащені повітряними дифузорами, а верх каналу закритий теплозахисним покриттям, дозволяють підвищити ефективність одержання питної 57127 4 води, спростити конструкцію пристрою й збільшити час функціонування пристрою. Сутність корисної моделі пояснюється ілюстрацією, на якій наведена структурна схема пропонованого пристрою. Вона складається із вхідного й вихідного повітряного дифузорів 1 для введення й виводу повітряного потоку 2 у канал 3, на дні якого встановлений порожній металевий короб 4 з відкритими торцями. Усередині короба 4 розміщені й закріплені елементи 5, що конденсують, у вигляді металевих ниток. Перед елементами 5, що конденсують, установлений турбулізатор 6 повітряного потоку. Верх каналу 3 закритий теплозахисним покриттям 7, а вихід питної води з каналу 3 здійснюється за допомогою водовідвідного жолобу 8. Канал 3 установлено в землі 9 на глибині не менш одного метра. Робота пропонованого пристрою відбувається в такий спосіб. Повітряний потік 2 направляється в канал 3 вхідним дифузором 1. Проходячи через турбулізатор 6, повітряний потік 2 завихрюється й основною масою стикається із елементами 5, що конденсують, і стінками металевого короба 4, прохолоджується, а пари води конденсуються й виводяться по жолобу 8. Надалі повітряний потік 2 виводиться назовні з каналу 3 вихідним дифузором 1. Відзначимо, що пристрій одержання питної води практично симетричний, і можливо його використання при зміні напрямку повітряного потоку 2 на протилежне. Для цього турбулізатор 6 переноситься на протилежну сторону каналу 3. Для збільшення кута захвата дифузори 1 у плані мають кут розкриву порядку 135 градусів. Канал 3 розміщено у землі 9 на глибині не менш одного метра, металеві нитки 5 і стінки металевого короба 4 дозволяють одержувати й підтримувати температуру, значно меншу, чим температура повітря в оточуючий пристрій атмосфері. Вихід питної води з каналу 3 здійснюється за допомогою водовідвідного жолоба 8. Наприклад, для м. Старий Крим ця різниця становить (10-12)°С, дозволяє навіть при низькій відносній вологості (50%) забезпечити ефективну конденсацію (Neuman J. A Theoretical stud of the land and sea breeze circulation/J. Atm/Sci., 1971. V4.- №4.- P.532-542). Важливо, що протягом доби низька температура в землі на цій глибині не міняється й дуже мало міняється в літньо-осінній період. Щоб виключити вплив зовнішнього нагрівання, використовується теплозахисне покриття 7. Турбулізатор потоку 6 забезпечує більш інтенсивне охолодження всієї маси повітряного потоку (Залманзол Л.А. (Аеродинамические методі измерения М.: Наука, 1973.- С.62-63.- С.317).. Довжина каналу 3 впливає на ефективність охолодження й конденсації пари. Емпірично отримані наступні співвідношення: довжина каналу повинна бути не менш (8-12)d, де d - поперечний розмір каналу. При швидкості повітряного потоку 5м/с і d=0,3м, відносної вологості повітря 70% можна одержати 6л/хв., якщо розкриття дифузора має площу 2 м2. Автори провели модельні експерименти по оцінці працездатності й ефективності пропонова 5 57127 ного пристрою. Параметри макета: глибина каналу 0,8м, довжина -2м, ширина - 0,3м. Вхідний дифузор мав площу перерізу 0,7м2. Середня щільність упакування металевих ниток (відношення площі поверхні ниток до площі поперечного переріза каналу) була (0,25-0,4). Довжина металевого короба 0,4м. Теплозахисне покриття - водонепроникна плівка, покрита дерном і травою. Місце розташування: на гребені гори Сара-кая, орієнтація каналу Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 убік моря. Час випробувань - травень 2004 р. Експериментально встановлена можливість конденсації пар води й при відносній вологості близько 90% (у травні температура західного вітру близько 15С). Показане, що в літню пору ефективна конденсація буде мати місце і при відносній вологості 80%, що для прибережної смуги природно. Підписне Тираж 23 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