johnnie: (The Middle of Nowhere)
[personal profile] johnnie
Некоторое время назад один из моих френдов поднимал вопрос о портативном автономном опреснителе. На волне любопытства посмотрел, что человечество успело придумать на эту тему. Интересного нашлось много, портативного и/или энергонезависимого - не очень. Из интересного - например, электроосмос. Из портативного - Katadyn Survivor с ручным приводом. "Надоить" можно около литра в час. Интересно, сколько за это время уходит обратно в атмосферу с потом.
...К чему это я веду. Сейчас, в связи с плановым апгрейдом, перед носом валяется кулер с тепловыми трубками. О, идея! Интересно, что про нее скажет гугл. "Heatpipe desalinator" - в выдаче несколько свежих (2013-205 года) статей в реферируемых журналах. Заглядывать не стал, полез в выдачу картинок. Всегда интересно, и чаще всего познавательно. Бинго! Среди множества серьезных схем "опреснительных заводов" вот такой пэйнтовский эскизик:

оно, конечно не очень портативное - но веет от него той самой гениальной простотой. Делается на коленке - шланг, черный бачок - такой, чтобы две атмосферы давления держал, да конденсор. Работает само от солнца, электричества не потребляет.
Еще из увиденного на картинках - на первый взгляд похожая, но на самом деле другая идея - продувать воздух через подогретую воду солнцем - в охладитель. Посчитал - если горячая вода - 60 градусов, охладитель - 30 - то чтобы наконденсировать литр воды (считаем, что перенос происходит со 100% эффективностью) нужно пробулькать 10 кубометров воздуха. Многовато..

Date: 2016-04-09 01:43 am (UTC)
From: [identity profile] tyx.livejournal.com
Что-то мне не очень понятно, как там будет сохраняться вакуум. Это ж чуть больше энергии от солнца прилетело, испарение активнее пошло и всё, кирдык, всё вытекло.

Вторая вещь (тут у меня не слишком хватает фоновых знаний физики) - а собственно почему такая штука будет эффективнее обычного дистиллятора на тех же солнечных коллекторах? Откуда лишняя энергия возьмётся?

Date: 2016-04-09 05:01 am (UTC)
From: [identity profile] karchamal.livejournal.com
Как говорится, +1. Как там вакуум держать, непонятно. В воде же воздух растворен, не так, чтоб дофига, но все же.

Date: 2016-04-09 10:18 am (UTC)
From: [identity profile] johnnie-pr.livejournal.com
да, растворенный воздух - действительно проблема. надо будет как-нибудь на досуге посчитать, насколько. т.е. будет ли вообще работать в таком виде. Если будет - то все равно нужно будет периодически "перезаряжать", опуская середину шланга.

Date: 2016-04-09 11:59 am (UTC)
From: [identity profile] karchamal.livejournal.com
Я, главное, не понимаю, зачем вакуум там вообще нужен. Типа для ускорения процесса? Можно площадь испарения увеличить. Или светоотражатель над холодильником поставить.

Date: 2016-04-09 01:45 pm (UTC)
From: [identity profile] johnnie-pr.livejournal.com
вакуум там - чтобы оно кипело. испарение в объеме а не с поверхности - это уже совсем другая скорость. чайник, нагретый до 95 градусов и кипящий нацело испарится за очень разное время.
другое дело, что, вероятно, можно увеличить площадь испарения настолько, что оно со скоростью подвода тепла будет справляться

Date: 2016-04-09 10:13 am (UTC)
From: [identity profile] johnnie-pr.livejournal.com
если в приемнике с пресной водой будет "буферная емкость" чуть больше, чем объем воды в десятиметровом куске шланга - то всё прекрасно засаморегулируется в зависимости от температуры в коллекторе (и, естественно, равновесные столбы будут с обеих сторон не по 10 метров а сильно меньше).
а вот растворенный в воде воздух - это действительно проблема.
вторая штука не работает эффективнее - для нее просто не надо ничего вверх на 10 метров тянуть, а можно довольно компактно сделать. но зато довольно дофига воздуха как-то дуть надо (да еще и не слишком быстро)

Date: 2016-04-09 07:49 pm (UTC)
From: [identity profile] tyx.livejournal.com
Стоп-стоп, ещё раз, что мешает сделать ванну, в которую самотёком медленно доливается вода и которую солнце нагревает до кипения во всём объёме (допустим что потери тепла мы смогли минимизировать, благо это просто делается)? Почему такое кипение будет менее эффективно чем то же, но под вакуумом? Ведь вакуум AFAIR просто снижает температуру кипения, что нас особо волновать не должно, ибо достаточно поставить перед холодильником противоточный теплообменник и работать при более высокой температуте с рекуперацией.

Быстрофикс: две ванны, разумеется, ибо пока одна дренируется от рапы, другая работает.
Edited Date: 2016-04-09 07:50 pm (UTC)

Date: 2016-04-10 02:28 am (UTC)
From: [identity profile] johnnie-pr.livejournal.com
кипение будет также эффективно. а вот на нагрев лишняя энергия уходить будет (т.е. либо уменьшение скорости перегонки, либо увеличение площади "улавливания" солнца).
Рекуперация, конечно, позволила бы поднять температуру без потерь на нагрев. Но рекуперацию самотеком еще поди придумай - весь цимес-то в том, что система построена на "самопроизвольном" движении тепла и вещества.

Date: 2016-04-10 02:39 am (UTC)
From: [identity profile] johnnie-pr.livejournal.com
про несколько ванн - я представлял эту систему, например, на яхте работающей. положил бачок на палубу, залил шланг наполовину пресной водой, наполовину морской, поднял середину на мачту - и поехали :)
хотя да, в такой системе можно рекуператор воткнуть перед нагревательным бачком - и поднимать не на десять метров - а так, чтоб вакуума хватило для самопроизвольного поднятия водяного столба до нагревательного бачка.

Date: 2016-04-10 06:37 am (UTC)
From: [identity profile] tyx.livejournal.com
Э... Я тут посчитал. Инсоляция при оптимальных условиях около 2КВт/М2. Нагрев килограмма воды до 100С от условных 20С требует порядка двух минут при такой энергии и секунду, чтобы испарить.
Ну пусть КПД у нас полный отстой, тогда 10 минут. 6Л в час. Да у меня в лаборатории дистиллятор (как раз киловатта на 3) с такой скоростью работает. Учитывая, что 4 литра в сутки на человека - нормальный полевой паёк питьевой воды, на 8 человек хватит. Похоже КПД не главная проблема таких установок.

Ну да, в целом подкупает простота, но что-то мне кажется, что если делать систему с циркуляцией, энергии надо будет очень немного (собственно нужно обеспечивать прокачку такого объёма, который испаряется за единицу времени). Т.е. простейшей ветровой/паровой крыльчатки или солнечной батареи с мелким мотором хватит.

Profile

johnnie: (Default)
johnnie

April 2017

S M T W T F S
      1
2 345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30      

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Sep. 23rd, 2017 09:55 pm
Powered by Dreamwidth Studios