Генераторы воды из воздуха

Содержание

Самарские ученые собрали установку «Вихревой родник», которая добывает питьевую воду из воздуха за счет ветра.

Инженеры уже получили патент на свое изобретение, сообщили в пресс-службе Самарского госуниверситета.

Автономная энергонезависимая установка «Вихревой родник» для получения пресной воды из атмосферного воздуха отличается компактными размерами: высота: 6-10 м, диаметр: 1-2 м, выполнена она из пластмассы. Установка основана на принципе конденсации. Атмосферный воздух содержит влагу, при его охлаждении влага конденсируется, в результате чего образуется чистая, дистиллированная вода. В природе есть наглядный пример конденсации — роса.

Разработчики установки — сотрудники кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского университета — отмечают, что она незаменима в пустынных и засушливых районах. Как ни парадоксально, но именно в сухом горячем воздухе пустынь и степей содержится больше всего влаги, то есть «Вихревой родник» наиболее эффективен там, где наиболее востребован. Принципиальным отличием установки Самарского университета, награжденной в номинации «100 лучших изобретений России −2017», от аналогов является использование вихревых эффектов для получения воды и электроэнергии.

На исследование вихревых потоков ученых Самарского университета натолкнули инженерные решения, известные с древних времен.

«Идея добывать воду из воздуха не нова. Она известна со времен, когда караваны торговцев шли нескончаемым потоком по Великому шелковому пути. Записки арабских путешественников свидетельствуют, что на всем протяжении каравана были созданы колодцы, в каждом из которых было достаточно воды, чтобы напоить путников и верблюдов, — рассказал один из разработчиков установки, профессор кафедры теплотехники и тепловых двигателей Самарского университета Владимир Бирюк. — Конструкция колодца и используемые материалы создавали внутри температурный перепад, формируя тем самым вихревые потоки. Благодаря им раскаленный пустынный воздух превращался в холодную воду».

«Вихревой родник» отличается от колодцев древности, но также использует вихревые потоки. Получение влаги из атмосферного воздуха происходит за счет использования ветра, закрученного с помощью «генератора вихря» в вихревой поток. Далее он охлаждается до «точки росы» с помощью «вихревого холодильника». В результате резкого перепада температур на гидрофобных стенках установки образуется конденсат, влага стекает и накапливается в блоке водосборника. Осушенный воздух подается наверх и уходит в атмосферу через трубу вентури, в которой установлен вентилятор, вырабатывающий электроэнергию для насоса, подающего воду потребителям.Для удобства сбора пресной воды водосборник с конденсатором росы размещают под установкой ниже линии грунта. По мере накопления воды в водосборнике вода отводится потребителю.

В течение суток «Вихревой родник» продуцирует чуть более 0,8 м³ чистой холодной воды. «Очень важно, что вода, добываемая из атмосферы, по стоимости получается самой недорогой в сравнении с другими способами. Кроме того, наша установка не требует средств на эксплуатацию. Необходимы лишь разовые минимальные вложения на ее сборку и монтаж», — говорит Владимир Бирюк. Кроме того, функционирование установки благодаря естественным ресурсам — ветру и солнечной энергии — делает «Вихревой родник» полностью экологичными и работающими бесперебойно.

Проблема дефицита пресной воды не теряет своей актуальности по причине роста населения планеты, загрязнения водных ресурсов, а также из-за климатических изменений, в частности, роста пустынь. По мнению разработчиков, добыча воды из атмосферного воздуха с использованием природных энергетических факторов в ближайшее время станет приоритетным способом, так как для этого есть ряд предпосылок. Это огромные пустынные области, расположенные в зонах, где плотность солнечной энергии максимальная. Кроме того, территории для сбора рассеянной солнечной энергии и объемы воздуха, используемого для добычи воды, практически не ограничены. Также атмосферный воздух является наиболее чистым и восстанавливаемым источником воды, а ресурс пресной воды в атмосфере постоянно обновляется, при этом качество конденсата остается высоким.

Автономная энергонезависимая установка «Вихревой родник» для получения пресной воды из атмосферного воздуха получила патент Федеральной службы интеллектуальной собственности № 2620830.

Технология добычи воды из воздуха – генераторы и их особенности. Проблема всемирного масштаба по получению чистой, и самое главное – пригодной для питья воды в нашем мире становится еще значимее – качество подземных вод, городского водопровода оставляет желать лучшего, поэтому ухудшается качество воды в кране.

Вода из бутылок оказывается еще вреднее, нежели водопроводная. По этой причине предлагает поговорить о новой технологии добычи воды из воздуха.

Немного фактов о воде

Вода из водопровода

Основным источником питьевой воды на данный момент является центральный водопровод. Технология хлорирования воды для дезинфекции используется больше 100 лет по всему земному шару. Но хлор достаточно токсичный для человеческого организма и уж тем более животных. Как утверждают исследователи, на протяжении всей жизни человек потребляет до 16 кг хлора. Но он негативно влияет на здоровье человека, поэтому отмечают преждевременное старение организма. При кипячении хлор создает канцерогенные соединения, которые являются провокаторами онкологических заболеваний.

Кроме того, «жесткая» вода (в котором высокий уровень содержания кальция и солей магния) образует накипь на чайнике, а на хлорированных поверхностях известковые белые отложения, поражает стенки сосудов накипью и пятнами.

Бутилированная вода

Очень часто даже хуже по качеству, нежели водопроводная. Средняя цена за один литр такой воды составляет 6 рублей – какое же вы качество хотите получить за эти деньги? Производители подобного «продукта» используют для очищения технологию обработки осмоса, а значит, прогоняют через фильтр обычную воду. Для того чтобы она не мутнела и в ней долгое время не образовывалась плесень, в нее добавляют консерванты.

Помимо этого, пластик, из которого делают бутылки, имеет опасные вещества для человеческого здоровья, которые попадают в воду. Как показали исследования, вода из пластиковых бутылок часто даже вреднее, чем водопроводная. Консерванты, химические элементы, бисфенол-А, гетеротрофные бактерии, которые есть в воде, приводят к гормональным сбоям и генным мутациям.

Любая вода, будь то водопроводная или из бутылки, имеет информационную (гомеопатическую) память, приобретенную в старых трубах канализации и грязных реках. Вода, даже после тщательной очистки, все равно будет помнить о яде, который в ней был, поэтому считается «больной». По этой причине очистка воды через систему фильтрации – это не все, что нужно. Воду следует лечить, восстанавливать через первоначальную структуру посредством конденсации-испарения или заморозки и дальнейшего оттаивания, как это и есть в природе. В особом генераторе воды из воздуха вода начинает оживать за счет процесса конденсации.

Инновация

Атмосферный генератор справляется с выполнением 7 задач одновременно:

Производит воду высокого качества.
Очищает воду, помогает обеззаразить и реструктурировать ее.
Очищает от пыли и запахов воздух. Окружающая среда будет благоприятной для здоровья.
Удаляет избыток влаги из воздуха.
Помогает охладить воду до +5 градусов. При стандартной ситуации для этого потребовался бы холодильник.
Может нагревать воду до +95 градусов, что дает возможность обойтись без чайника.
Встроенный измеритель электронного типа будет показывать влажность воздуха в помещении.

Принцип действия – этапы проведения фильтрации

Схема взята от представителей компании Yummy Aqua:

Воздух проход через электростатический фильтр (1), проход очистки от пыли, бактерий и взвешенных частиц.
Прошедший очистку воздух охлаждается конденсатором до точки росы, и влага воздуха становится водой (2).
Из конденсатора вода начинает стекать в лоток (3) и собирается в накопительном баке снизу, где проходит очищение через гранулированный фильтр (в котором есть природный цеолит в виде кристаллов и активированный уголь) от железа, марганца, аммония и проходит стерилизацию УФ лучами.
Вода прокачивается через блок фильтров (5) благодаря насосу высокого давления (4).

Пре-карбоновый фильтр для грубой очистки помогает очищать воду от нерастворенных микроскопических частиц, высокомолекулярной органики, катионов металлов (переходных и тяжелых) и коллоидных веществ. Пост-карбоновый фильтр для тонкой очистки помогает задерживать ионы от тяжелых металлов, запахи, аммикак, хлор и пестициды (размер которых всего 2 мкм). Мембрана обратного осмоса является очень важным этапом фильтрации, так как обеспечивает почти 100% очищение и стерилизацию воды. У этого фильтра мембрана способна задерживать даже самые маленькие молекулы, размер которых от 0,3 нанометров, что помогает обеспечить уникальную чистоту воды. Например, у вирусных молекул размер от 25 до 500 нанометров.

ТЦР-карбоновый фильтр тонкой очистки помогает обогащать воду необходимыми микроэлементами и минералами в требуемых для физиологии человека пропорциях, помогает повысить уровень рН, тем самым делаем воду живой.

Вода, которая поступила в накопительный бак сверху (6) еще раз проходит стерилизацию УФ лучами.
Из верхнего бака вода распределяется в два бака, которые предназначены для горячей и холодной воды.
На выходе из бака есть третья лампа (7) с УФ лучами, чтобы вода была на 100% обеззаражена.
Каждые 20 минут генератор повторно прокачивает воду по самому большому кругу очистки. За счет этого застаивание воды исключено и на выходе получается всего самую свежую и чистую воду.

За счет совершенной системы вы получите самую лучшую воду из воздуха.

Преимущества технологии воды из воздуха

Достоинств более, чем достаточно:

Лучшее качество. Генератор будет создавать «живую» воду за счет великолепной и мощной 14-ти ступенчатой системе очистки воды посредством фильтров. Химические и бактериологические свойства атмосферной воды будут соответствовать и даже превосходить нормы по СанПину 2.1.4.1074-01 (питьевой стандарт).
«Живая» вода. За счет процесса испарния-конденсации, который будет проходить вода внутри генератора, первозданная структура вода будет восстановлена, больная информационная память будет стерта, и вода буквально «оживет».

Восстановить настоящую структуру воды, излечить ее больную память может только благодаря испарению и конденсации или заморозке и размораживанию, т.е. вода и ее молекулы будут переведены в настоящее фазовое состояние. Именно так все и происходит в природе – вода, испаряясь из рек, морей, океанов, конденсируется и после этого выпадает в виде росы, снега, дождя и воды, тем самым избавляется от экологической памяти о ядах и загрязнениях, которые в ней были.

рН. Вода имеет рН 8,5 и она обогащена кислородом и минералами, является структурированной – это идеальное питье для малышей и будущих мам, так как вода очень похожа по свойствам с талой водой из горного ледника. Этим и можно объяснить благотворное влияние на человеческий организм.
Эликсир жизни. Вода, которая является атмосферной, обогащенной микроэлементами и минералами в хорошо выверенных физиологических соотношениях будет легко проникать через мембраны клеток, послужит мощным антиоксидантом, поможет привести в норму метаболизм, улучшит настроение, самочувствие и повысит энергетику.
Свежесть. Вода через каждые 20 минут прогоняется по всем фильтрам, а это исключает возможность застаивания, обеспечивает чистоту и свежесть, а также требуемый уровень рН.
Чистый воздух. При работе генератор помогает очищать воздух от пыли, взвешенных частиц, запахов, а это важно для людей, которые страдают от аллергии.
В быту. Такую воду можно использовать для того, чтобы готовить пищу, поливать рассаду и домашние цветы. Как было отмечено пользователями, цветы стали лучше расти. А если сполоснуть очищенной водичкой свежи зелень, фрукты и овощи, они будут храниться дольше.
Для экологии. Самым главным преимуществом генератором воды из воздуха является полный отказ от пластика, который нельзя сжигать, а его естественный срок разложения равен 500 лет. Использование генератором поможет сберечь планету от загрязнения пластиковыми отходами.

Как видите, это лучшее, что может предложить нам наука, если мы хотим увидеть через 50 лет нашу планету не полностью «убитой», а наоборот, начинающей оправляться.

Область применения атмосферных генераторов

Такие генераторы помогает вырабатывать воду в любом месте, но главным условием является наличие электрической энергии. По этой причине такие устройства будут эффективны на даче, даже если на ней нет водопровода или даже на яхте.

Найти отзывы об атмосферных генераторах воды из воздуха не так уж легко, так как большинство людей еще не слышали о таком способе.

Общие впечатления о генераторе:

Стильный дизайн – идеально подойдет для любого интерьера, так как выпускается в белом цвете.
Занимает мало места, не нужно придумывать, в какой части квартиры хранить бутыли, особенно если нет кладовой.
Не требуется самим проводить заморозку и разморозку воду, чтобы получить для лечебных целей талую. Интересно то, что у многих пользователем со временем даже прошла аллергия, с которой они боролись долгое время.
Воды хватает и на умывание, и для поливания растений (только тех, что на подоконнике), и для готовки. 30 литров в сутки, которые производит устройства, более, чем достаточно.
Генератор работает не громче, чем всем привычный холодильник – когда заполняется верхний бак, н замолкает и может ненадолго включиться, но лишь для прогонки воды по всей системе, чтобы освежить ее.
Удобно, что не нужен чайник. Как ни странно, у вас даже получится экономить электрическую энергию. Генератор потребляет мало – 0,29 кВт/литр.
Если у вас в квартире высокая влажность, с которой вы безуспешно боретесь, проблема будет решена.

Единственным минусом является стоимость аппарата – примерно 85 000 рублей.

И все же такая стоимость не кажется большой, если подумать о покупке, как о инвестиции в здоровое будущее. К преимуществам добавим бесплатную замену фильтров и гарантию на 2 года. А вы когда-то пробовали воду из воздуха? Уверены, что вам очень понравится!

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.

Air2Water

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.

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 econet.ru

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ: