способ получения воды из атмосферного воздуха

Формула изобретения

1. Способ получения воды из атмосферного воздуха, включающий охлаждение воздуха до температуры превращения влаги из жидкого состояния в твердое, осаждение ее на конденсаторе, последующее оттаивание, отличающийся тем, что перед процессом охлаждения поток воздуха предварительно ионизируют, а осаждение влаги производят на пластинах конденсатора, находящихся под электрическим потенциалом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс охлаждения и процесс оттаивания чередуют в определенных временных интервалах.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что осаждение влаги производят в виде льда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к процессам охлаждения воздуха с целью извлечения находящейся в нем влаги.

Известен способ осушки воздуха по а.с. №711319 МПК F24F 3/14 путем охлаждения его до температуры ниже точки росы и последующего его нагрева под действием потока горячего воздуха.

Недостатками известного способа являются высокие энергетические затраты, низкая производительность. В известном способе процесс извлечения влаги является побочным. Для предлагаемого способа извлечение влаги из воздуха есть основная цель.

Задачи, на решение которых направлен предлагаемый способ, - повышение производительности по объему замораживаемой влаги из воздуха, снижение энергетических затрат.

Технический результат достигается тем, что в способ получения воды из атмосферного воздуха, включающий охлаждение воздуха до температуры превращения влаги из жидкого состояния в твердое, осаждение ее на конденсаторе в виде твердой фазы, последующее ее оттаивание, добавляется операция - перед процессом охлаждения поток воздуха предварительно ионизируют, а осаждение влаги в виде твердой фазы производят на пластинах конденсатора, находящихся под электрическим потенциалом, при этом процесс осаждения твердой фазы чередуют с процессом оттаивания через определенные промежутки времени, воду собирают в емкость-накопитель.

Ионизация воздуха проводится с целью придания нейтральным молекулам воздуха электрического заряда, что позволит интенсифицировать процесс направленной диффузии заряженных ионов воздуха к поверхности конденсатора. Это обеспечивает увеличение эффективности процесса конденсации влаги из воздуха. Перед процессом охлаждения потока воздуха его ионизируют, а осаждение влаги производят на пластинах конденсатора, находящихся под электрическим потенциалом, при этом процесс осаждения влаги чередуют с процессом оттаивания через определенные промежутки времени путем нагрева пластин конденсатора и сбора воды в емкость-накопитель, осаждение влаги производят в виде льда.

Способ получения воды из атмосферного воздуха включает создание потока атмосферного воздуха, его ионизацию с помощью электродов ионизатора, охлаждение до температуры превращения влаги из жидкого состояния в твердое путем осаждения влаги на пластинах конденсатора, находящихся под электрическим потенциалом, при этом процесс льдообразования чередуют с процессом оттаивания посредством нагрева пластин конденсатора (конденсатором может быть, например, теплообменник на холодной поверхности блока термоэлементов, пластины которого нагреваются путем изменения полярности напряжения, подаваемого на блок термоэлементов) и сбором талой воды в емкость.

Предварительная ионизация потока воздуха, например, отрицательными зарядами и дальнейшее прохождение ионизированного воздуха вдоль холодных (t=0÷-40°C) пластин конденсатора, находящихся под электрическим зарядом противоположного знака зарядам ионизированного потока воздуха, способствуют более интенсивной диффузии паров воды к поверхности пластин конденсатора, осаждения их на пластинах.

Из экспериментальных данных известно, что при подаче электрического потенциала на пластины конденсатора увеличивается смачиваемость их поверхности, что также способствует более полному извлечению влаги из потока воздуха.

ПРИМЕР: Через пластины теплообменника (t=0÷-40°C), охлаждаемые блоком термоэлементов (мощностью 70 Вт), прокачивали поток атмосферного воздуха (расходный объем 2 л/сек или 0,12 м³/мин).

Предварительно поток воздуха ионизировали посредством ионизатора (u=10000÷30000 V), а на пластины теплообменника подавали противоположный заряд (u=+10÷15 V). По мере осаждения твердой фазы на пластинах в течение Т=30-40 мин подавали на блок термоэлементов напряжение противоположного знака, в результате пластины нагревались в течение 1-2 мин, твердая фаза таяла, влага собиралась в емкости-накопителе. За 5-6 часов собирали 400÷600 мл чистой прохладной воды из атмосферного воздуха.