Самодельный конденсатор влаги по типу «дышащего колодца»
Это еще одно отечественное изобретение, которое также предназначено для сбора воды из окружающего воздуха в местах с ее дефицитом.
Зачастую в регионах, где существующая вода не может быть использована для нужд сельского хозяйства из-за повышенного содержания в ней солей, ее приходится перерабатывать либо завозить пресную воду.
Переработка производится путем нагревания соленой воды солнцем и дальнейшей конденсацией паров на охлажденных поверхностях. Также производится конденсация влаги из атмосферного воздуха с помощью так называемых «дышащих колодцев».
Такой самодельный конденсатор влаги по типу «дышащего колодца» просто выкапывается в почве. Когда атмосферное давление повышается, воздух поступает в колодец и охлаждается в нем, ведь температура в колодце намного ниже, чем на поверхности земли. Затем на его дне и стенках конденсируется влага, а после этого она впитывается почвой. Постепенно колодец наполняется водой. Но при наличии солей в почве образующийся в колодце конденсат не будет годен к потреблению, поэтому, если грунтовые воды соленые, «дышащие колодцы» не устраиваются.
Если почва насыщена солями, то для получения конденсата из атмосферного воздуха применяется устройство, созданное по типу «дышащего колодца». Это устройство состоит из теплообменника, который закапывается в почву.
Теплообменник имеет воздухозаборную и воздуховыводную трубы. Сверху воздуховыводная труба снабжена ветровой турбиной для засасывания воздуха с последующим пропусканием его через теплообменник. В теплообменнике есть целый набор трубок, соединенных коллекторными трубами. Со стороны выхода воздуха из теплообменника к коллекторной трубе подсоединяется резервуар для сбора влаги. Попадая в погруженный в почву теплообменник, атмосферный воздух будет охлаждаться, образуя конденсат. Накопленная влага затем забирается из резервуара насосом. Однако данная конструкция не позволяет осуществлять полное осушение воздуха, поскольку поверхности этого теплообменника не снабжены должным оборудованием.
Еще один вариант подобного устройства имеет большую производительность для получения конденсата из атмосферного воздуха, поскольку его конструкция модифицирована и включает больше элементов. Основная деталь механизма — конденсатор. Он герметично соединяется с резервуаром, в верхней стенке которого есть отверстия для стекания конденсата. Между ребрами, образованными стенками конденсатора, свободно устанавливается воздуховыводная труба, в верхней части которой имеется горизонтальный дифлектор. В резервуар через его верхнюю стенку опускается заборная труба насоса. Резервуар вместе с конденсатором погружаются в колодец с соленой водой или грунтом.
Конденсатор должен быть изготовлен в виде цилиндра с гофрированной боковой стенкой. Именно такая конструкция позволяет осуществить больший забор влаги из атмосферного воздуха.
Как известно, гофрированную поверхность часто используют для придания изделиям повышенной жесткости. Кроме того, известно, что самую большую удельную поверхность имеет треугольная призма, а гофрированная поверхность конденсатора состоит из множества призм.
Также у цилиндра не самая малая удельная поверхность, т. е. поверхность, приходящаяся на единицу объема. В итоге конденсатор, предлагаемый в данной конструкции, сочетает в себе все эти качества. Помимо этого, устройство конструкции предполагает ее помещение в колодец с соленой водой, которая за счет испарения имеет более низкую по сравнению с воздухом температуру. Поэтому стенки конденсатора, соприкасаясь с соленой водой, будут охлаждаться и охлаждать атмосферный воздух, насыщенный влагой. В результате на одинаковый объем приходящего воздуха удельная поверхность конденсатора в данном устройстве будет гораздо больше, чем в аналоговом устройстве, описанном выше. Здесь воздух будет охлаждаться сильнее и больше отдавать влаги.
Нижний торец боковой стенки конденсатора должен быть герметично соединен с верхней стенкой резервуара для сбора конденсата. Верхний торец стенки должен оставаться открытым, через него нужно ввести и закрепить в конденсаторе воздуховыводную трубу. Она не должна доходить своим нижним торцом до резервуара для сбора конденсата.
Принцип работы устройства довольно простой. Сначала теплый атмосферный воздух с низкой относительной влажностью начнет поступать к отверстию колодца. Здесь он «насытится» парами воды и опустится в конденсатор, где, соприкасаясь с внутренней поверхностью стенки конденсатора, будет охлаждаться, способствуя образованию на стенке капель влаги. Накапливаясь, вода будет стекать через отверстия в резервуар для сбора конденсата. Уже осушенный воздух должен проходить в нижний торец воздуховыводной трубы и затем через нее и дифлектор выходить обратно в атмосферу.
Черный цвет трубы будет способствовать большему нагреванию воздуха днем, и, значит, движение последнего через конденсатор будет более ускоренным. Для этой же цели служит и дифлектор, который создает разрежение на верхнем конце воздуховыводной трубы.
Составляющие конструкцию элементы хорошо известны всем, но их оригинальное сочетание дает возможность повысить производительность устройства. На практике выяснено, что данное приспособление позволяет получить конденсата до 60 л в сутки. А это в 2 раза больше по сравнению с устройством с одинаковыми габаритами, но другими составляющими компонентами.
