Настоящий проект предусматривает проектирование, создание производства и коммерческую реализацию установок для получения пресной воды из атмосферного воздуха.

Предлагаемая к созданию в рамках базовых проектов, семейство установок “РОСА” состоит из двух отдельных проектов - “РОСА-1” - установки без применения энергии и “РОСА-2” - установки с применением энергии для интенсификации конденсации пресной воды из атмосферного воздуха при использовании созданного за счёт источников холода естественного или искусственного перепада температур, объединённых общностью физического принципа и самостоятельных в связи со спецификой устройства, конструкции и соответственно технологий изготовления, производства и эксплуатации.

Системы типа “Роса” позволяют получать пресную воду из атмосферного воздуха, используя естественный суточный ход температуры и развернутые конденсационные поверхности из атмосферного воздуха. Эти системы обеспечивают получение самой дешевой пресной воды, могут быть быстро внедрены. Окупаемость этих систем по предварительным расчетам для покупателя составляет 1-1,5 года при сроке службы не менее 20 лет.

Установка “Роса-1” - стационарная конструкция, возведенная из типовых модулей и узлов на жестком водонепроницаемом фундаменте, используемом для сбора конденсата;

Установка “Роса-2” - модульная конструкция. В зависимости от производительности и конструкции выполняется как в модульном варианте, так и в виде монтируемого оборудования зданий, сооружений, транспортных средств и т.д. Конструкция в этом случае использует дополнительные источники понижения температуры влажного атмосферного воздуха, в том числе от холодильной машины использующей различные источники энергии, в том числе возобновляемые.

ООН приняла в качестве критерия устойчивого развития принцип четырёх, на основании последнего доклада Римскому клубу по современным и будущим проблемам человечества. Принцип определяет реальную возможность перейти от ресурсоёмкого развития, характерного для эпохи НТР, к эффективному развитию, характерному для информационному развитию. Принцип гласит: “Ресурсов в два раза меньше - эффективность в два раза выше”.

Проектом установок “Роса-1” предусматривается изготовление в заводских условиях комплектующих элементов конструкции, проведение строительно-монтажных работ, сборка габионов, монтаж и наладочные работы по месту эксплуатации установок у покупателя. Осуществление проекта возможно несколькими вариантами.

“Роса-1” - стационарная конструкция, возведенная из габионов (элементных типовых модулей) с высокоразвитой теплообменной поверхностью для конденсации влаги из влажного атмосферного воздуха на жестком водонепроницаемом фундаменте для сбора конденсата.

Установка собирается из типовых элементов, что позволяет менять конструкцию в зависимости от характера розы ветров, рельефа и других природных факторов.

Модульная система позволяет эффективно осуществлять профилактические работы и производить необходимый ремонт элементов конструкции без выведения из эксплуатации установки в целом.

• Фундамент - позволяющий собрать сконденсированную в объеме влагу и далее транспортировать ее в накопитель.

• Габионы - представляющие собой блоки, выполненные конструктивно из материалов обеспечивающих внутри них конденсацию влаги.

• Термосифоны - обеспечивающие конвективный обдув внутренних габионов за счет разностей температур в различных точках системы.

• Солнечные коллекторы - с вытяжными трубами для повышения скорости конвективных потоков внутри системы.

• Отражающие элементы - для уменьшения дневного нагрева конструкции.

Ночью температура поверхности земли и воздуха начинает уменьшаться за счет радиационного излучения. В различных районах жаркого пояса Земли разность температур между днем и ночью может достигать 20-25°С, в результате чего температура опускается ниже точки росы. Когда температура воздуха становится ниже температуры в месте заложения тепловой трубы, последний начинает охлаждать аккумулятор холода изнутри. Для того чтобы процесс переноса тепла шел интенсивнее, части тепловой трубы, находящиеся в тепловом аккумуляторе и в воздухе, снабжены ребрами.

Для работы установок не требуется энергия, а функционирует она автоматически и является экологически чистой.

Как показывают экономические исследования пресная вода, полученная данным способом, может быть самой дешевой из всех, которые получаются иным способом.

Установка, работающая на электроэнергии, включает холодильное устройство, в состав которой входят: компрессор, теплообменник - испаритель, теплообменник - конденсатор, вентилятор.

Влажный воздух засасывается вентилятором через холодный теплообменник - испаритель, (на пластинах, ребрах и т.п.) на котором конденсируется содержащийся в воздухе водяной пар и стекает в водоотстойник. Охлажденный воздух подается на теплообменник - конденсатор, который охлаждает его, уменьшая работу холодильного цикла. В основном, сохраняя принцип действия в зависимости от требований по производительности, энергосбережению, и прочим требованиям конструкция будет отличаться вариантами. Система управления автоматически поддерживает оптимальные параметры с целью максимального производства воды и минимума по затратам электроэнергии.

Использование электроэнергии в качестве источника холода энергетически более выгодно, чем использование ее в дистилляторах для получения тепла.

Количество производимого холода пропорционально холодильному коэффициенту. Для получения 1 л. воды требуется затратить 1 кВт/час электроэнергии. При холодильном коэффициенте равном 3, на производство 1 л. воды затрачивается 0.3 кВт /час электроэнергии. По сравнению с одноступенчатыми дистилляторами затраты оказываются в 3-4 раза меньше.

Установки “Роса-2” имеют ряд преимуществ.

- Получать воду можно практически в любом аридном районе, а не только вблизи побережья.

- Установки экологически чистые; отходов производства нет, хладагенты экологически безопасны.

- Производство установок “Роса-2” сходно с производством по выпуску кондиционеров, холодильных машин.

- Установки просты в эксплуатации, в особенности установки индивидуального пользования.

- Системы охлаждения воздуха обладают высокой долговечностью, поэтому такими же качествами обладают установки “Роса-2”.

- Сервисное обслуживание может быть осуществлено специалистами по холодильной технике и технике кондиционирования.

В связи с тем, что наилучшее время для максимальной производительности по воде приходится на ночные и утренние часы, что обусловлено низкой температурой воздуха и максимальной влажностью воздуха, доходящей до 100%. В дневные часы влажность воздуха с ростом температуры падает ниже 70%, что делает использование установок энергетически мало эффективными. В то же время с ростом температуры воздуха растет потребность в его охлаждении внутри помещений. Перспективной продукцией представляется установка с гибридной схемой холодная вода - воздух. Установка “Роса-2” может стать домашней “фабрикой холода”.

Заведующим Лабораторией возобновляемых источников энергии Географического факультета МГУ им. Ломоносова, проф., док. физ.-мат. наук, академиком РАЕН Алексеевым В.В.

Генеральным директором НИИЦ "ЭНЕРГОИНЖИНИРИНГ" Бородастовым Г.В.