Заречный (на развязке). Вода из воздуха: технология, преимущества, отзывы о генераторах
С проблемой получения воды сталкивались многие, кому доводилось попадать в экстремальные условия. Путешественники нередко оказывались в ситуациях, когда поблизости нет ни реки, ни даже самого крошечного родника. Между тем, вода для человеческого организма важнее, чем пища, и если ее не добыть, то попавший в беду путешественник помощи может и не дождаться. Воду можно получить из воздуха. Она имеет свойство конденсироваться, и если построить специальное устройство, то за несколько часов удастся получить количество влаги, достаточное для поддержания жизнедеятельности организма. Предметы, необходимые для строительства конденсирующего устройства, любители экстрима обычно берут с собой в поход.
Вам понадобится:
- лопата;
- кусок полиэтилена или другого пластика;
- трубка от капельницы;
- несколько камней.
Инструкция
1. Для конденсации воды необходимо использовать солнечное тепло. Если положить на землю кусок полиэтилена, воздух под ним начнет прогреваться. Какое-то количество влаги в воздухе всегда есть, даже если давно не было дождя. Надо только эту воду забрать. Воздух, оказавшийся между землей и полиэтиленом, будет греться до тех пор, пока не насытится влагой так, что не сможет больше ее удерживать. Полиэтилен в любом случае будет холоднее находящегося под ним воздуха, а соответственно, капельки начнут оседать на полиэтилен. Если их станет много, они станут срываться и могут даже потечь небольшими ручейками. Поэтому надо построить для них ловушку.
2. Выройте яму диаметром примерно 1 м и глубиной около 0,5 м. На дно ямы поставьте ведро. Это и будет «ловушка» для воды. В ведро вставьте трубку от капельницы и выведите ее наверх. Трубка может быть и резиновой. Главное, чтобы она была достаточно длинной, не меньше расстояния между краем ямы и ведром. Если вы вставляете трубку сразу, то ее нужно чем-нибудь закрепить — например, положить на краю ямы камень и привязать к нему трубку. Но ее можно вставить и потом, когда все будет готово.
3. Расстелите над ямой кусок полиэтилена. Он должен не только полностью закрывать яму, но и основательно провисать, поэтому кусок нужен длиной 1,5-2 м. Короткие края его прижмите камнями. На середину полиэтилена тоже положите камень. Груз должен оказаться прямо над ведром.
Обратите внимание!
Вода сконденсируется не сразу. Нужно подождать примерно сутки, прежде чем наберется 0,5 литра. Но ведь можно сделать и несколько таких приспособлений, если есть полиэтилен или другой пластик. При этом ночью вода будет конденсироваться быстрее, чем днем, поскольку полиэтилен очень быстро охлаждается, а почва остывает гораздо медленнее.
Атмосферный водный генератор необходим в тех местах, где есть дефицит пресной воды. Принцип работы генератора воды из атмосферного воздуха аналогичен работе кондиционера. Сначала влажный воздух проходит через специальный прибор, затем охлаждается, влага конденсируется на охлаждающих поверхностях и стекает в специальную ёмкость. Воспользуйтесь рекомендациями по изготовлению атмосферного генератора воды своими руками, предлагаемыми ниже.
Устройство генератора холодной воды из атмосферного воздуха
Этот пирамидальный генератор предназначается для концентрации и выделения пресной воды из окружающего воздуха. Устройство генератора холодной воды представляет собой пирамидальный каркас, содержащий влагопоглощающий наполнитель. Каркас сооружается из четырех стоек, приваренных к основанию. Основание следует сделать из металлических уголков, а в пространство между ними нужно вварить металлическую сетку. Снизу к основанию следует прикрепить полиэтиленовый поддон с отверстием посередине. Крепление генератора воды из воздуха можно произвести с помощью накладок. Далее внутреннее пространство сетчатого каркаса необходимо довольно плотно, но без деформации стенок, заполнить влагопоглощающим материалом.
Снаружи на каркас атмосферного генератора воды следует надеть прозрачный купол и зафиксировать его с помощью четырех растяжек и амортизатора.
Рабочие циклы атмосферного генератора
Работа генератора воды состоит из двух рабочих циклов. Сначала производится поглощение влаги из воздуха наполнителем. Затем происходит выпаривание влаги из наполнителя и ее конденсация на стенках купола.
Конструкция устроена так, что с заходом солнца прозрачный купол должен подниматься, чтобы был обеспечен доступ воздуха к наполнителю. Таким образом, наполнитель (бумага) будет поглощать влагу всю ночь, а утром, когда купол будет опущен и загерметизирован амортизатором, благодаря солнцу влага выпарится из наполнителя.
Образующийся пар будет собираться в верхней части пирамиды, а затем по стенкам купола на поддон начнет стекать конденсат. Через отверстие в поддоне вода поступит в подставленную внизу емкость. С заходом солнца процедура повторяется.
Бумагу в генераторе воды необходимо менять каждый сезон. На зиму прозрачный купол нужно снимать с каркаса и убирать в помещение. После потери прозрачности стенок рекомендуется заменять купол на новый. Также в процессе эксплуатации конструкции важно следить за целостностью купола, а при его повреждении производить ремонт.
Изготовление самодельного пирамидального генератора воды
Начинать изготовление самодельного пирамидального генератора воды своими руками необходимо со сбора наполнителя, в качестве которого можно использовать обрезки газетной бумаги и т. п. Главное, чтобы на бумаге не было типографской краски, иначе получаемая вода будет содержать соединения свинца. Собрать достаточное количество, возможно, получится не так быстро. За это время можно будет изготовить остальные элементы генератора воды.
Основание нужно сварить из металлических уголков с размерами полок 35 X 35 мм. Снизу к нему необходимо приварить четыре опоры из таких же уголков и восемь кронштейнов. Кронштейны следует соединить между собой с помощью стальных прутков длиной 93 см и диаметром 10 мм.
Сверху на полки уголков нужно будет приварить металлическую сетку с ячейками размером 15 X 15 мм. Диаметр проволоки этой сетки должен составлять 1,5-2 мм. Затем нужно из стальной ленты вырезать четыре накладки. В них сверлятся отверстия диаметром 4,5 мм. По этим отверстиям в дальнейшем следует в уголках основания также просверлить такие же отверстия с резьбой под винты ВМ5.
После этого нужно установить основание на место на садовом участке или огороде, где и планируется разместить ГВ. Желательно, чтобы данное место не было затенено деревьями или постройками. Когда участок будет выбран, опора основания ГВ фиксируется и прикрепляется к земле цементным раствором. Можно для большей прочности приварить к опорам опорные пятаки (диаметром 10 см), сделанные из стального листа толщиной 2 мм. Далее нужно в углы квадрата основания приварить четыре стойки поочередно. Делать это следует так, чтобы участки стоек длиной 30 мм находились в центре основания на высоте в 1,5 м. Стойки рекомендуется усилить поперечинами, которые лучше приварить к стойкам изнутри. Материал для поперечин можно использовать такой же, как и для стоек.
Затем нужно вырезать поддон из полиэтиленовой пленки толщиной 1 мм. Края поддона должны при сборке оказаться под накладками, для этого их необходимо подвернуть для усиления места крепления. В центре поддона затем следует вырезать круглое отверстие диаметром 70 мм. Оно будет служить стоком для воды. Края отверстий также лучше усилить, приварив к ним дополнительную накладку из полиэтилена.
Теперь необходимо произвести фиксацию на стойках сетчатого каркаса. Он делается из мелкоячеистой рыболовной сети с размером ячеек 15x15 мм. Эта сеть должна быть привязана к стойкам и краям поддона из металлической сетки. Привязать сетку можно с помощью хлопчатобумажной тесьмы: сеть должна быть очень туго натянута между стойками, без провисаний и т. п. Желательно также привязать сеть к поперечинам, разделяя внутренний объем пирамиды на две части.
Прежде чем подвязывать сеть к передней стойке, нужно плотно заполнить отсеки сетчатого каркаса. Начинать необходимо с верхнего отсека, планомерно и равномерно заполняя пространство скомканными обрезками газетной бумаги. Заполнение следует производить так, чтобы совсем не оставалось свободного места внутри пирамиды, но при этом чтобы сетчатые стенки не выступали.
Далее можно приступить к изготовлению прозрачного купола из полиэтиленовой пленки. Плоскости купола нужно сварить паяльником, только без перегрева, чтобы полиэтилен не стал ломким в месте стыка. Чтобы предотвратить нарушение целостности купола, нужно в вершине пирамиды накрыть конструкцию своеобразной полиэтиленовой «шапочкой». Затем эта «шапочка» надевается на полиэтиленовый купол, а купол - на каркас. Купол следует тщательно расправить и затем приварить нижний край к конструкции.
Далее необходимо из резиновой трубки сделать кольцо и надеть его на пирамиду. К кольцу будут привязываться четыре растяжки с крюками. Низ полиэтиленового купола нужно плотно прижать к уголкам основания с помощью амортизатора, представляющего собой кольцо, сделанное из резиновой ленты длиной 5 м и шириной 5 см (можно использовать резиновый бинт).
Если в наличии не имеется полиэтилена нужной площади для изготовления купола, можно сварить его из нескольких фрагментов. Для сварки полиэтилена лучше применять паяльник мощностью 40-65 Вт, жало которого снабжено проточкой с металлическим диском толщиной 3-5 мм, зафиксированным на ее оси.
Экология потребления.Наука и техника:Сколько раз уже говорилось, что чистая, пригодная к употреблению вода – основа всей жизни на Земле и с каждым годом становится всё более и более редкой. Что в скором времени войны будут разворачиваться не из-за нефти и прочих полезных ископаемых, а именно из-за неё родимой?..
Сколько раз уже говорилось, что чистая, пригодная к употреблению вода – основа всей жизни на Земле и с каждым годом становится всё более и более редкой. Что в скором времени войны будут разворачиваться не из-за нефти и прочих полезных ископаемых, а именно из-за неё родимой?.. Уже сейчас примерно один человек из пяти испытывает трудности с нехваткой питьевой воды. И даже горожанам, привыкшим к комфорту, предоставляемому современными системами водоснабжения, не стоит об этом забывать.
Как там говорили на уроках географии? «Большая часть поверхности Земли покрыта водой...» А это примерно 326 млн кубических миль воды. 97% из них – солёная из морей и океанов, и лишь 3% – пресная. Но и из этой части 99,3% находятся в виде льда, а половина того, что осталось, – под землёй.
К 2025 году девять миллиардов человек на планете будут делить всё-то же количество доступной воды. Большинство из них будут жить в больших перенаселённых городах, оказывая гигантское давление на местные водные ресурсы. А если вспомнить о том, что городские водопроводы постоянно приходится чинить, латать и обновлять, то будущее кажется совсем уж чёрным и незавидным.
Так где же взять чистую воду? В воздухе содержится, по разным оценкам, от 12 до 16 тыс. км3 влаги (или 0,000012% всей воды на Земле). Этот объём можно сравнить с количеством воды в Великих озёрах Северной Америки (самом крупном природном хранилище пресной воды в мире).
Между тем во многих даже самых бедных и густонаселённых странах мира воздух настолько влажный и тёпый, что воду можно было бы конденсировать прямо из него.
Кубический метр воздуха содержит (в зависимости от влажности) от 4 до 25 граммов водяных паров. Существующие ныне установки могут собрать в среднем около 20-30% от этого количества. Самые лучшие условия для них (высокие влажность и температура) – в странах, расположенных в пределах 30 градусов широты от экватора.
Так как природа постоянно пополняет запасы воды в воздухе, устройства, производящие ценную жидкость из воздуха, не могут ничем навредить окружающей среде (даже если их будет установлено очень много в каком-то определённом месте). Получается, процесс может идти бесконечно и работа аппаратов ограничена лишь сроком их службы.
Поговорим о том, как работают генераторы атмосферной воды (AWG – Atmospheric water generator). Первые системы, поставляющие воду из воздуха, были разработаны ещё в 1990-х.
По сути, они были похожи на систему, что используется для дегидратации воздуха в холодильниках (ещё можно вспомнить про дождь из-под кондиционеров в современном мегаполисе). Компрессор заставляет хладагент проходить через хитросплетение трубок, в то же время вентилятор прогоняет над трубками воздух. Если температура охлаждающих спиралей чуть ниже точки росы, около 40% жидкости из воздуха будет конденсироваться на них, стекая в специальный контейнер. Если же трубки будут слишком холодными, то на их поверхности будет образовываться лёд (что, конечно же, отразится на функциональности аппарата).
Но то в холодильнике, а в генераторах воды из атмосферы также присутствуют специальные воздушные фильтры, ультрафиолетовые стерилизаторы и угольные фильтры для собранной во¬ы, приборы, обогащающие её кислородом, датчики уровня воды в контейнере.
Оптимальные параметры работы установок: температура выше 15,5°С и относительная влажность (RH) выше 40%, а также не слишком большая высота над уровнем моря (не выше 1200 метров). Хотя в большинстве инструкций говорится о 20-40 °С и RH 60-100%.
Понятно, что установка таких генераторов предполагает наличие входа воздуха извне помещения. Тут целый букет факторов: как это ни удивительно, атмосферный воздух намного чище «домашнего», а «офисный» уже высушен кондиционерами. Да и собирать влагу из помещения вредно: люди и так страдают от его низкой влажности. Хотя самые маленькие установки при наличии хорошей вентиляции можно поставить на кухне или в ванной.
Где может пригодиться такой дегидратор? Начинали мы с пустыни – там он пригодится жителям далёких поселений, для которых подвоз бутилированной воды дорог или невозможен, военным, ведущим боевые действия вдали от источников воды, и представителям гуманитарных и спасательных миссий (в том числе врачам).
AWG могут быть использованы для домашних и сельскохозяйственных нужд, в офисных помещениях, школах, отелях, на кораблях, совершающих круизные путешествия, в спортивных центрах и прочих общественных местах. В коммерческих целях некоторые производители предлагают даже вариант розлива воды из воздуха в бутылки!
А теперь попробуем рассказать об основных предлагаемых продуктах на рынке добычи воды из воздуха.
Element four
Основной продукт компании Element four называется «Водяная мельница» (WaterMill).
Она собирает до 12 л воды в сутки для различных домашних нужд и при этом обладает приятным дизайном. Владельцы могут не беспокоиться о наличии в собранной жидкости токсинов и бактерий. Специальные системы заботятся о затрате устройством как можно меньшего количества энергии (а в скором времени установку можно будет подсоединить к альтернативным источникам энергии). На специальном экране отображается информация о температуре, относительной влажности и количестве полученной влаги.
Цены на WaterMill объявят в начале 2009 г. А началось все в 2004 г., когда Джонатан Ритчи и Рик Ховард решили создать свой генератор воды из воздуха. Поначалу они работали в канадской исследовательской компании Freedom Water, но в 2008-м был произведён ребрендинг, и вот Element Four выпустила свой первый продукт.
AirWater Corporation
Эта компания была образована в феврале 2003 г. после корпоративного решения Universal Communication Systems (UCSY) начать работу в области высоких технологий по извлечению воды из воздуха. Впрочем, различные научные исследования она проводила более 13 лет, в течение которых запатентовала многие свои технологические решения.
AirWater Corporation специализируется на установках, поставляющих воду в количестве от 100 до 5000 литров в день. Правда, и габариты у этих аппаратов соответствующие. Есть даже специальные мобильные установки, снабжающие питьевой водой армейские подразделения в полевых условиях.
В арсенале этой фирмы присутствуют мобильные устройства и те, что одновременно делают лёд. У Air Water Corporation уже существуют решения для ирригации и отдалённых районов, в которых их продукт может работать от солнечных батарей (кстати, эта компания производит и их тоже).
Более крупные (и сопоставимые) генераторы воды из атмосферного воздуха производят также компании White Buffalo Nation и Aqua Sciences.
Устройства, разработанные компанией Air2Water, дают от 3 до 38 литров воды в сутки, то есть являются не столь уж большими.
Принцип работы этих машин соответствует всем остальным, хотя есть и некоторые отличия: поначалу воздух проходит электростатические фильтры, которые задерживают около 93% взвешенных частиц. Конденсированная вода проходит освещение ультрафиолетовой лампой в течение 30 минут (на этом этапе умирает 99,9% микробов и бактерий), затем отделяется осадок, на угольных фильтрах задерживается около 99,9% вредных летучих органических веществ, а микропористая мембрана отделяет вирусы. Но и это ещё не всё – каждый час воду в контейнере снова обрабатывают ультрафиолетом. Основное производство аппаратов сосредоточено в Китае и Сингапуре, хотя доставка осуществляется по всему миру.
Aquair
Aquair – американское дочернее предприятие RG Global Lifestyles, появившееся на свет в 2004 г. Её конёк, пожалуй, в том, что кроме просто высасывания влаги из воздуха она специализируется ещё и на системах очистки питьевой воды. В результате получается пятиступенчатый фильтр (схема установки показана на предыдущей стр.).
Кстати, на сайте компании можно найти калькулятор, который позволяет приблизительно подсчитать расход воды на разные нужды в течение года.
Другие компании
Австралийская фирма AirtoH2O тоже делает воду из воздуха и гордится тем, что насобирала более 360 тысяч литров живительной влаги (о чём открыто сообщает на своём сайте). Её продукция почти ничем не отличается от других таких же мелких производителей: китайского Water Master и расположившегося в Техасе Aqua Maker.
Добавим, что о цене литра воды, полученной любой из установок, говорить сложно. Однако все производители заявляют о том, что у них низкие затраты энергии, а стоимость литра оценивается от 1 до 15 амер. центов.
Вообще, подсчёт таких значений – сложное дело, ведь стоимость литра драгоценной жидкости зависит от вместимости генератора (ежегодного выхода воды), а также от влажности и температуры воздуха за его бортом.
Отметим также, что существуют альтернативные методы получения воды из воздуха. Так, один из методов основан на интенсивном впитывании атмосферной влаги жидким хлоридом лития. Полученная смесь затем проходит несколько полупронецаемых мембран благодаря эффекту обратного осмоса, в результате чего вода отделяется от литиевой соли.
Основные же выводы таковы: направление это определённо перспективное и почти безвредное для окружающей среды. Однако вряд ли любая из существующих компаний сможет решить мировую проблему нехватки чистой питьевой воды. Отчасти из-за того, что недостаточно крупны пока что производители воды из воздуха. Кроме того, граждан развитых стран не так-то просто научить ценить природные ресурсы, а бедным странам вряд ли по карману обеспечить всех своих жителей удобным и достаточно простым источником воды в виде описанных генераторов. опубликовано
Присоединяйтесь к нам в
Принцип действия
ГВ представляет собой пирамидальный каркас с влагопоглощающим наполнителем. Пирамидальный каркас образован четырьмя стойками поз. 3, приваренными к основанию поз. 4, выполненною из металлического уголка.
В пространство между уголками основания вварена металлическая сетка поз. 15; снизу к основанию при помощи накладок поз. 6 крепится полиэтиленовый поддон поз. 5 с отверстием посередине.
Внутреннее пространство сетчатого каркаса плотно (но без деформации стенок) заполняется влагопоглощающим материалом. Снаружи на пирамидальный каркас надевается прозрачный купол поз. 1, который фиксируется при помощи четырех растяжек поз. 8 и амортизатора поз. 14. ГВ имеет два рабочих цикла: поглощение влаги из воздуха наполнителем; выпаривание влаги из наполнителя с последующей ее конденсацией на стенках купола.
С заходом солнца прозрачный купол поднимают, чтобы обеспечить доступ воздуха к наполнителю; наполнитель поглотает влагу всю ночь.
Утром купол опускается и герметизируется амортизатором; солнце выпаривает влагу из наполнителя, пар собирается в верхней части пирамиды, конденсат стекает по стенкам купола на поддон и через отверстие в нем наполняет водой подставленную емкость.
Изготовление генератора воды
Подготовку к изготовлению ГВ начинают со сбора наполнителя.
В качестве наполнителя используются обрезки газетной бумаги; бумагу от газет нужно брать свободную от типографского шрифта во избежание засорения получаемой воды соединениями свинца.
Работа по сбору бумаги займет немало времени, вот за это время изготавливаются остальные элементы ГВ.
Основание сваривается из металлических уголков с размерами полок 35x35 мм, снизу к нему привариваются четыре опоры поз. 10 из таких же уголков и восемь кронштейнов поз. 13. Кронштейны соединяются между собой стальными прутками поз. 17 длиной 930 мм. диаметр 10 мм.
Сверху на полки уголков приваривается металлическая сетка с размером ячеек 15x15 мм. диаметр проволоки сетки 1,5-2 мм.
Из стальной ленты вырезаются четыре накладки поз. 6. По отверстиям в накладках сверлятся отверстия диаметром 4,5 мм в уголках основания и нарезается резьба под винты ВМ 5; Затем основание устанавливают на место, определенное для ГВ на садовом участке, огороде и т.д.
Место нужно выбирать так, чтобы ГВ не затенялся деревьями и постройками. После выбора места опоры основания фиксируется в земле цементным раствором. Допускается к опорам приварить опорные пятаки диаметром 100 мм из стального листа толщиной 2 мм.
После этого в углы квадрата основания привариваются поочередно четыре стойки таким образом, стойки оказались длинной 30 мм оказались в центре основания на высоте примерно.
Материал поперечин такой же как у стоек.
Затем из полиэтиленовой пленки толщиной 1 мм вырезается поддон поз. 5; края поддона, которые окажутся под накладками, подворачивают для усиления места крепления. В центре поддона вырезают круглое отверстие диаметром 70 мм - для стока воды. Края отверстий также можно усилить путем приваривания дополнительной накладки из полиэтилена.
Далее производят фиксацию на стойках сетчатого каркаса, представляющего собой мелкоячеистую рыболовную сеть с размером ячеек 15x15 мм. Сеть подвязывается к стойкам и краям поддона из металлической сетки при помощи х/б тесьмы так. чтобы сеть была туго натянута между стоек.
Желательно также подвязать сеть и к поперечинам, поделив внутренний объем пирамиды на два отсека.
Перед подвязкой сети к последней стойке, отсеки (начиная с верхнего) получившегося сетчатого каркаса плотно заполняется скомканными обрезками газетной бумаги. Заполнение производить так, чтобы не оставалось свободного места внутри пирамиды и выступание сетчатых стенок было минимальным.
Затем приступают к изготовлению прозрачного купола.
Он выполнен из полиэтиленовой пленки, раскрой которой производится согласно чертежа поз. 1 и сваривается паяльником по плоскостям А, А1. Шов выполнять без перегрева, чтобы полиэтилен не становился ломким в месте сварки.
Для предотвращения нарушения целостности купола в вершине пирамиды ее накрывают своеобразной полиэтиленовой "шапочкой" - фрагмент В по чертежу поз. 1. Затем, предварительно надев фрагмент В на пирамиду, аккуратно надевают на каркас купол. Расправив купол, сваривают между собой края плоскостей С: получается своеобразная крыша.
Эксплуатация
С заходом солнца прозрачный купол подворачивают до уровня поперечин и фиксируют в таком положении растяжками, надев крюки на прутки поз. 17.
За ночь бумага вберет в себя влагу и, утром купол опускают, фиксируя его нижний край на основании амортизатором.
За день солнце раскалит пирамиду, влага из бумаги испарится, пар по мере остывания конденсируется на стенках в воду, которая стекает вниз. Воду набирают, подставив какую-либо емкость под отверстие в полиэтиленовом поддоне.
С заходом солнца цикл повторяют.
