УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДЫ В УСЛОВИЯХ ПУСТЫНИ Российский патент 2002 года по МПК E03B3/28 C02F1/18 B01D5/00 

1. Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к технологии водообеспечения, в частности к получению питьевой воды в походных условиях пустыни.

2. Уровень техники
В условиях пустыни водообеспечение людей возможно только тремя способами: из переносимых запасов воды, из колодцев, расположенных в оазисах, и из пустынных растений типа карагача, саксаула, солянки, анабазиса, мари и др.

Известны различные устройства для получения воды из воздуха. Так, например, в заявке РФ на изобретение 930325011, 22.06.1993 (Шаров В.В и др.) описано устройство, работающее в зоне суточного солнечного освещения с использованием охладительного элемента.

В книге профессора В. Г.Воловича "Академия выживания", Москва, изд-во "Толк", 1996, с. 174-175, описано устройство для получения воды в условиях пустыни методом отбора конденсата транспирационной влаги пустынных растений, накрытых полиэтиленовой пленкой, в ночное время, которое является наиболее близким аналогом к заявленному изобретению. Таким способом можно получить около 1 л питьевой воды из большого куста карагача.

В дальнейшем, ученые Института медико-биологических проблем показали, что не все пустынные растения выделяют пригодную для питья транспирационную влагу, поэтому в большинстве случаев приходится ее доочищать от избытка некоторых органических веществ.

Описанный способ имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что транспирация происходит только тогда, когда идет фотосинтез, а в ночное время он останавливается и только на закате дня и ранним утром, когда температура воздуха существенно ниже дневной, этим способом можно пользоваться, поскольку именно в эти часы еще возможно отделение конденсата на поверхность пленки.

Таким образом, для обеспечения большей производительности по питьевой воде необходимо продлить фотосинтез в ночное время и предусмотреть меры по очистке воды от вредных примесей. Такая задача решена в настоящем изобретении путем, с одной стороны, использования подсветки растения в ночное время от аккумулятора, заряжаемого днем от переносной солнечной батареи, с другой стороны, - путем фильтрования и обеззараживания получаемой питьевой воды.

3. Сущность изобретения
Изобретение направлено на увеличение эффективности известных устройств по получению воды из транспирационной влаги пустынных растений.

Устройство для получения воды в условиях пустыни методом отбора конденсата транспирационной влаги пустынных растений, накрытых полиэтиленовой пленкой, включает следующее: в ночное время, когда фотосинтез прекращается, используют подсветку растений люминесцентной лампой с рефлектором мощностью 24 Вт, установленной на складывающейся штанге и подсоединенной к щелочному аккумулятору емкостью 10 А•ч, объединенному с преобразователем напряжения, на нижнем патрубке емкости, образованной полиэтиленовой пленкой, установлен фильтр с активированным углем, импрегнированным 4% серебра, имеющий возможность очищать воду от вредных примесей и патогенной микробной флоры, а для подзарядки аккумулятора в дневное время в походном положении используют солнечную батарею площадью 0,1 м² с мозаичными концентраторами и арсенид-галлиевыми преобразователями, обеспечивающую подзарядку аккумулятора с к.п.д. преобразования до 20% и удельной мощностью до 200 Вт/м².

Общий вид устройства представлен на фиг.1. Устройство состоит из следующих основных элементов: полиэтиленовой герметичной прозрачной емкости 1, одеваемой на пустынное растение 2 и герметизируемой хомутом 3. В нижней части емкости имеется патрубок отвода конденсата, соединенный хомутом 4 с фильтром для воды 5 и полиэтиленовой емкости 6 для сбора питьевой воды 7. Рядом с растением расположена складывающаяся трубчатая штанга 8, на которой укреплена люминесцентная лампа 9 с рефлектором 10. Аккумуляторная батарея с преобразователем напряжения 11 размещена рядом со штангой 8 и соединена кабелем, проходящим внутри трубчатой штанги, с люминесцентной лампой.

В походном положении все оборудование устройства переносится одним человеком, как показано на фиг.2. На его плечах в виде рюкзака переносится солнечная батарея с концентраторами мощностью 24 Вт.

Устройство работает следующим образом.

Подбирают большой куст пустынного растения (например, карагача) и герметично накрывают его прозрачной полиэтиленовой пленкой, обеспечивая герметизацию хомутом 3. В ночное время, когда фотосинтез прекращается, используют подсветку растений люминесцентной лампой 9 с рефлектором 10 мощностью 24 Вт, установленной на складывающейся штанге 8 и подсоединенной к щелочному аккумулятору - щелочной 12-ти вольтовой аккумуляторной батарее - 11 емкостью 10 А•ч, с преобразователем напряжения, для 5-ти часовой подсветки растения в ночное время. С помощью хомута 4 к выходному патрубку подсоединяют фильтр для воды 5 с активированным углем, импрегнированным 4% серебра, имеющий возможность очищать воду от вредных примесей и патогенной микробной флоры, и емкость 6 для отбора питьевой воды.

В дневное время для подзарядки аккумулятора берут переносную солнечную батарею с мозаичными концентраторами и арсенид-галлиевыми приемниками площадью 0,1 м² и в походе в течение 5-6 часов полностью заряжают аккумулятор при достаточно высоких к. п. д. преобразования (20%) и удельной мощности (200 Вт/м²) солнечной батареи.

В таком исполнении устройство позволяет в течение заката, ночи и рассвета получить до трех литров кондиционной питьевой воды с одного большого куста карагача.

Изобретение относится к технологии водообеспечения, в частности питьевой водой в походных условиях пустыни. Техническим результатом является увеличение эффективности устройств по получению воды из транспирационной влаги пустынных растений. Устройство для получения воды в условиях пустыни методом отбора конденсата транспирационной влаги пустынных растений включает полиэтиленовую пленку, которой накрывают растение. В ночное время, когда фотосинтез прекращается, используют подсветку растений люминесцентной лампой с рефлектором мощностью 24 Вт, установленной на складывающейся штанге и подсоединенной к щелочному аккумулятору емкостью 10 А•ч, объединенному с преобразователем напряжения. На нижнем патрубке емкости, образованной полиэтиленовой пленкой, установлен фильтр с активированным углем, импрегнированным 4% серебра, имеющий возможность очищать воду от вредных примесей и патогенной микробной флоры. Для подзарядки аккумулятора в дневное время в походном положении используют солнечную батарею площадью 0,1 м² с мозаичными концентраторами и арсенид-галлиевыми преобразователями, обеспечивающую подзарядку аккумулятора с кпд преобразования до 20% и удельной мощностью до 200 Вт/м². 2 ил.

Устройство для получения воды в условиях пустыни методом отбора конденсата транспирационной влаги пустынных растений, накрытых полиэтиленовой пленкой, отличающееся тем, что в ночное время, когда фотосинтез прекращается, используют подсветку растений люминесцентной лампой с рефлектором мощностью 24 Вт, установленной на складывающейся штанге и подсоединенной к щелочному аккумулятору емкостью 10 А•ч, объединенному с преобразователем напряжения, на нижнем патрубке емкости, образованной полиэтиленовой пленкой, установлен фильтр с активированным углем, импрегнированным 4% серебра, имеющий возможность очищать воду от вредных примесей и патогенной микробной флоры, а для подзарядки аккумулятора в дневное время в походном положении используют солнечную батарею площадью 0,1 м² с мозаичными концентраторами и арсенид-галлиевыми преобразователями, обеспечивающую подзарядку аккумулятора с к. п. д. преобразования до 20% и удельной мощностью до 200 Вт/м².