Войти
Генератор атмосферной воды (AWG ) - это устройство, которое извлекает воду из влажный окружающий воздух. Водяной пар из воздуха может быть извлечен путем конденсации - охлаждения воздуха ниже его точки росы, подвергая воздух воздействию влагопоглотителей или сжатие воздуха. В отличие от осушителя, AWG предназначен для преобразования воды в питьевую. AWG полезны там, где трудно или невозможно получить чистую питьевую воду, потому что почти всегда в воздухе содержится небольшое количество воды, которую можно извлечь. Два основных используемых метода - это охлаждение и осушители.
Для извлечения атмосферной воды может потребоваться значительный расход энергии. Некоторые методы AWG полностью пассивны, основаны на естественных температурных перепадах и не требуют внешнего источника энергии. Биомимикрические исследования показали, что жук Stenocara gracilipes обладает природной способностью выполнять эту задачу.
«Атрапаниеблас» или сбор тумана в, пустыня Атакама, Чили.Инки смогли поддерживать свою культуру выше линии дождя, собирая росу и направляя ее в цистерны для дальнейшего распространения. Исторические записи указывают на использование водосборных противотуманных заграждений. Эти традиционные методы обычно были полностью пассивными и не требовали внешнего источника энергии, кроме естественных колебаний температуры.
Некоторые изобретатели разработали воздухозаборники как способ пассивного сбора влаги из воздуха.
Многие генераторы атмосферной воды работают аналогично осушителю : воздух проходит через охлаждаемый змеевик, вызывая конденсацию воды. Скорость производства воды зависит от температуры окружающей среды, влажности, объема воздуха, проходящего через змеевик, и способности машины охлаждать змеевик. Эти системы снижают температуру воздуха, что, в свою очередь, снижает способность воздуха переносить водяной пар. Это наиболее распространенная в использовании технология, но при использовании электроэнергии на основе угля она имеет один из наихудших углеродных следов среди всех источников воды (превышение обратного осмоса опреснения морской воды на три порядка. величины) и требует более чем в четыре раза больше воды по цепочке поставок, чем доставляет пользователю.
В альтернативной доступной технологии используются жидкости или «влажные» осушители, такие как хлорид лития или бромид лития для извлечения воды из воздуха с помощью гигроскопических процессов. Предлагаемый аналогичный метод сочетает использование твердых осушителей, таких как силикагель и цеолит, с конденсацией под давлением. Также разрабатываются устройства для производства воды прямого питьевого качества с использованием солнечного света.
Говорят, что для производства 1 литра воды требуется 310 Втч.
Пример охлаждения-конденсации В генераторе атмосферной воды конденсационного типа с охлаждением компрессор циркулирует хладагент через конденсатор, а затем через змеевик испарителя, который охлаждает окружающий его воздух. Это понижает температуру воздуха до точки точки росы, вызывая конденсацию воды. Вентилятор с регулируемой скоростью проталкивает фильтрованный воздух через змеевик. Полученная вода затем поступает в сборный резервуар с системой очистки и фильтрации, чтобы помочь сохранить воду чистой и снизить риск, связанный с вирусами и бактериями, которые могут собираться из окружающего воздуха на змеевике испарителя с помощью конденсирующейся воды.
Скорость, с которой может производиться вода, зависит от относительной влажности, температуры окружающего воздуха и размера компрессора. Генераторы атмосферной воды становятся более эффективными при повышении относительной влажности и температуры воздуха. Как показывает практика, генераторы охлаждающей конденсированной атмосферной воды не работают эффективно, если температура опускается ниже 18,3 ° C (65 ° F) или относительная влажность падает ниже 30%. Это означает, что они относительно неэффективны при размещении внутри офисов с кондиционированием воздуха. Экономическая эффективность AWG зависит от мощности машины, местных условий влажности и температуры, а также стоимости питания устройства.
В последнее время были предприняты попытки использовать эффект Пельтье полупроводниковых материалов, при котором одна сторона полупроводящего материала нагревается, а другая сторона охлаждается. В этом случае воздух нагнетается через охлаждающие вентиляторы на охлаждающей стороне, что снижает температуру воздуха до его точки росы, вызывая конденсацию воды, а затем собирают образующуюся воду. Из-за твердотельной природы полупроводящего материала они привлекательны для портативных устройств, хотя низкая эффективность конденсации воды при обычной влажности усугубляется высоким потреблением энергии охладителями Пельтье
Производство питьевой воды производительность может быть увеличена в условиях окружающей среды с низкой влажностью, во-первых, с помощью испарительного охладителя с подачей солоноватой воды для повышения влажности воздуха, близкой к точке росы.. Таким образом, питьевая вода производится с использованием солоноватой воды вне зависимости от влажности окружающего воздуха водогенератором.
Одна из форм образования воды влажным осушителем включает использование соли в концентрированном солевом растворе для поглощения влажности окружающей среды. Затем эти системы извлекают воду из раствора и очищают ее для потребления. Версия этой технологии была разработана как портативные устройства, работающие на генераторах. Говорят, что большие версии, установленные на прицепах, производят до 1200 галлонов США (4500 л) воды в день при соотношении до 5 галлонов воды на галлон топлива. Эта технология была заказана для использования армией США и ВМС США с Terralab и Федеральным агентством по чрезвычайным ситуациям (FEMA).
Был разработан вариант этой технологии, более экологически чистый. дружественный, в первую очередь за счет использования пассивной солнечной энергии и гравитации. Рассол стекает снаружи башен, где он поглощает воду из воздуха. Затем рассол поступает в камеру, подвергается частичному разрежению и нагревается. Водяной пар конденсируется, а жидкая вода собирается, а обновленный рассол рециркулирует через систему. Поскольку конденсированная вода удаляется из системы под действием силы тяжести, создается вакуум, который снижает температуру кипения рассола.
Также разрабатываются системы, сочетающие адсорбцию, охлаждение и конденсацию.
Особый случай - образование воды в теплицах, потому что воздух внутри теплицы намного горячее и влажнее, чем снаружи. В частности, в климатических зонах с нехваткой воды теплица может значительно улучшить условия, необходимые для образования воды из атмосферы. Примером может служить теплица с морской водой в Омане и теплица IBTS.
Водородные автомобили на топливных элементах производит один литр воды питьевого качества на каждые 8 миль (12,87 км) поездки, что имеет большое значение в условиях пустыни.
В кондиционерах типа осушения сточные воды являются побочным продуктом, вызываемым воздушным охлаждением и конденсацией, как атмосферный водогенератор (AWG). Вода в этом случае не очищается. Холодильное оборудование для кондиционирования воздуха обычно снижает абсолютную влажность воздуха, обрабатываемого системой. Относительно холодный (ниже точки росы) змеевик испарителя конденсирует водяной пар из обработанного воздуха, так же как ледяной напиток конденсирует воду на внешней стороне стакана. Таким образом, из охлажденного воздуха удаляется водяной пар и снижается относительная влажность в помещении. Вода обычно сливается в канализацию или может просто капать на землю на открытом воздухе. Тепло отводится конденсатором, который находится за пределами охлаждаемого помещения.
Вода питьевого качества вырабатывается солнечными гидропанелями на крыше из воздуха с использованием солнечной энергии и солнечного тепла в дневное время.
Водный портал 