вода из воздуха

[afhh723]

#получение_питьевой_воды

не давно прочитал забавную заметку:

в ней описано получение воды из воздуха, точнее метод конденсации паров воды из воздуха. интересно то, что работает это без дополнительного подвода энергии не считая Солнца. очень красивое решение. основано на двух эффектах

1. испарение воды.
2. теплоемкость камней.

как это работает:

Comments

[inventor_by]

Прикинул, сколько в теории можно получить воды из камней в условиях Феодосии, получилось 18 литров на куб камней. В посте получается 1,44 литра воды на куб камней, значит, цифры в посте правдивые. Концепт рабочий, а если сделать из современных материалов (гидрофобное покрытие), то можно собирать приличное количество воды. Но, похоже, капитальные затраты будут велики.

Если солнечную энергию использовать, то 200 Вт панель (1 кв. м.) даёт 40 Вт в среднем по году. Для 1 грамма воды нужно в зависимости от влажности 100 Дж. Значит, 200 Вт будет давать порядка 34 литра воды в сутки. Если прикрутить аккумулятор, чтобы вода ночью собиралась, то в 2-3 раза больше. 34 литра на кв. м. - это эквивалент 34 мм осадков в день, что весьма много. Система 200 Вт будет стоить порядка 500 долларов - это капзатраты 30 долларов в год. Получается 2,4 доллара за куб воды по капзатратам, что сравнимо с ценой водопроводной воды. Хорошая идея для стартапа получается.

[inventor_by]

Ещё цифры. На одного человека приходится примерно 20 тыс. кв. м. земной поверхности суши. Для жилища нужно порядка 20 кв. м. на человека (в СССР было от 4,5 и выше). И если поставить 5 кв. м. солнечных батарей, то они обеспечат водой бытовые нужды среднего человека.
Вывод: получение воды из воздуха с помощью солнечной энергии очень перспективная тема.

[afhh723]

"по-пацански" (прости Зилков) камни прикинуть не так просто. вернее для профессионального физика видимо просто - мне не очень. там непонятно какую температуру брать и какой расход воздуха. запустится эта штука видимо после ночи, когда камни остынут, а воздух будет достаточно теплым, но камни видимо все таки будут потихоньку нагреваться не смотря на то, что часть воды испаряется.

легко усовершенствовать эту систему - прикрутить к этой куче камней элементы Пельте т.е. сделать камни принципиально холоднее и не надеяться на конвекцию, а прикрутить вентилятор. запитать все это от той же солнечной панели. элемент Пельтье неособо эффективная штука, но при "халявном" электричестве должно все взлететь. эффективность установки конечно будет зависеть от температуры поверхности "камней" (можно например взять достаточно крупные стеклянные шарики) и количество прокачиваемого воздуха. объем установки думаю уменьшится до размеров большой кастрюли.

с электричеством тоже не все так просто. там не понятно насколько эффективен такой компрессор и какого

[inventor_by]

Для приблизительной оценки количества воды из камней берём суточный перепад температур 10 градусов (из Википедии для Феодосии летом), теплоёмкость куба камней примерно равна теплоёмкости куба воды, конденсация 1 грамма воды нагревает на 1 градус 540 граммов воды (при 100 гр. Цельсия, а при комнатной температуре будет больше, чем 540). Так можно прикинуть порядок величин. Я, правда, забыл, что ещё и воздух охлаждать надо, тогда выход воды будет меньше в 1,5-2 раза ранее подсчитанного, но надо перепроверять.

Добыча воды кондиционерами не особо эффективна, но если использовать солнечное электричество, то на это в ближайшем будущем можно будет не обращать внимания, так как фотовольтаика продолжит дешеветь.

Количество полученной воды на единицу энергии зависит от водного потенциала воздуха. Например, при влажности 50% потенциал равен, ЕМНИП, 60 МПа или 60 Дж на грамм воды. Это в теории. Зная параметры солнечной панели, можно рассчитать производительность и стоимость.