menu

Fontus – самонаполняющаяся из воздуха бутылка

Fox_s

Fox_s

  • 14.11.2014 19:49
  • Просмотров: 3204

Fontus – это прототип устройства для сбора воды из влажного воздуха.

Устройство крепится на велосипеде и имеет совсем небольшую солнечную панель для питания небольшого охлаждающего элемента Пельтье, конденсирующего влагу и собирающего ее в полулитровой бутылке.

 

Во время движения влажный воздух проходит по основному элементу Fontus как по трубе, и охлаждает один из двух радиаторов. Это приводит к тому что другой радиатор также теряет температуру и начинает выполнять роль конденсатора, собирая каплю за каплей полученную влагу в бутылке.

В идеальных условиях (высокая влажность и температура) разработчик Fontus обещает пол литра воды после одного часа езды на велосипеде. В реальности получится меньше, но устройство все равно интересно как для велосипедистов, так и для засушливых районов планеты с плохим доступом к пресной воде.

Fontus пока не доступен как коммерческий продукт, но если указанная эффективность подтвердится, мы можем увидеть компанию по сбору средств на его производство на том же Kickstarter.

Fontus

Оцените статью:

Перепост:

Статья понравилась: Миша, MingTian, Axyz, Николай Тимощук, Q'nSy, Kos_&_DOS,

Статья не понравилась: Таких нет


Комментарии

Комментировать в форуме...

Дратьтатьян

Дратьтатьян

вот збс минеральная водичка будет после пары часов катания по городу, всю таблицу менделеева там можно будет найти

14.11.2014 22:03
Kochegar

Kochegar

Элементарный расчет показывает что сконденсировать сколько-нибудь чувствительное количество воды используя в качестве источника энергии солнечную батарею разумных для велосипеда размеров - абсолютно невозможно.

Для конденсации например 1 литра воды надо от водяных паров отвести точно то же самое тепло которое надо затратить на полное испарение 1 литра воды = 2258 КДж что равно округленно 630 ватт.

Между тем, Солнце дает энергию при ясном небе в полдень из расчета киловатт на квадратный метр, а КПД солнечных батарей равен процентов 8, так что для получения мощности 630 ватт за 10 часов нужна была бы солнечная батарея размером круглым счетов метр на метр.

Эта величина уже и сама по себе слишком велика для велосипеда, но это еще не все. КПД элементов Пельтье равен процентов 10, так что потребнею площадь нужно сразу умножать на 10. И это еще при том что не учтено что бОльшая часть энергии тратится не на конденсацию водяных паров, а на охлаждение воздуха содержащего эти самые пары.

В общем, такая затея наверное была бы очень полезной для яхтсменов-одиночек в дальних океанских плаваниях в тропиках, а для велосипедиста совершенно бесполезна.

14.11.2014 22:08
Миша

Миша

Вода конденсируется иногда и без элемента Пельтье. Утром на листьях. Называется роса :)

14.11.2014 22:38
UR6LHR

UR6LHR

тоже интересно узнать о фильтрации/полезости собранной воды.

14.11.2014 22:47
mocrosoft

mocrosoft

Kochegar писал(а):
Для конденсации например 1 литра воды надо от водяных паров отвести точно то же самое тепло которое надо затратить на полное испарение 1 литра воды = 2258 КДж что равно округленно 630 ватт.

Всё было б верно, если б воду нужно было кипятить :)
Но тут-то нужно не сообщать воде тепло, а всего лишь слегка помочь это самое тепло от неё отвести. Там, вроде, малость другая математика.

14.11.2014 22:48
Earthwalker

Earthwalker

Kochegar писал(а):
то же самое тепло которое надо затратить на полное испарение 1 литра воды = 2258 КДж что равно округленно 630 ватт.

Откуда взята эта цифра? Необходимая мощность зависит от разницы температур, которая при высокой влажности будет всего пару градусов. Так что концепт вполне рабочий

14.11.2014 22:49

fido42

Эта вода является дисциллированной, ее пить нельзя (вредно для организма).

14.11.2014 23:07
mocrosoft

mocrosoft

fido42 писал(а):
Эта вода является дисциллированной, ее пить нельзя (вредно для организма).

Можно, если есть способ пополнить убыль солей каким-нибудь другим способом.
Или же если никакой другой воды попросту нет.

14.11.2014 23:35
Kochegar

Kochegar

mocrosoft писал(а):
Kochegar писал(а):
Для конденсации например 1 литра воды надо от водяных паров отвести точно то же самое тепло которое надо затратить на полное испарение 1 литра воды = 2258 КДж что равно округленно 630 ватт.

Всё было б верно, если б воду нужно было кипятить :)
Но тут-то нужно не сообщать воде тепло, а всего лишь слегка помочь это самое тепло от неё отвести. Там, вроде, малость другая математика.


Эта цифра - скрытая теплота парообразования. Ее требуется подвести к воде чтобы ее исприть и ее же требуется отвести от воды чтобы пар обратно сконденсировать, и при этом предполагается что и вода и пар имеют одну и ту же температуру. Если же предполагается еще и охлаждать воду, то расход энергии соответственно увеличивается.

Если бы можно было испаряя воду (или вообще любую жидкость) затратить такую-то энергию, а при обратной конденсации - не эту же а другую, то на этой разнице можно было бы построить вечный двигатель. Таких машин (их называют"вечный двигатель второго рода") было предложено очнеь много - даже больше чем обычных вечных двигателей, но ни одна из них не работает.

fido42 писал(а):
Эта вода является дисциллированной, ее пить нельзя (вредно для организма).

Сама по себе дистиллированная вода не вредна. Ведь и дождевая вода является по своей сути дистиллированной. Между прочим, все составители разных травяных настоев "для очищения организма" постоянно упускают из виду одну вещь: чтобы сделанный по их рецепту настой действительно промывал организм - он должен быть сделан на дистиллированной воде. А тогда непонятно зачем нужны эти травы ведь дистиллированная вода, если ее пить в достаточных количествах, прекрасно промывает организм и сама по себе.

15.11.2014 07:59
mocrosoft

mocrosoft

Kochegar писал(а):
Если бы можно было испаряя воду (или вообще любую жидкость) затратить такую-то энергию, а при обратной конденсации - не эту же а другую, то на этой разнице можно было бы построить вечный двигатель. Таких машин (их называют"вечный двигатель второго рода") было предложено очнеь много - даже больше чем обычных вечных двигателей, но ни одна из них не работает.

"Усе воно так, тільки трішечки не так!", как говорил когда-то один из моих учителей.
Когда мы суём в ведро кипятильник, и нагреваем воду - мы напрямую преобразуем электрическую энергию в тепловую, и там с джоулями и киловатт-часами все в порядке. Т.е. было столько-то киловатт-часов липестрицтва - стало столько-то килоджоулей тепловой энергии, кои и ушли на нагрев (а то - и на испарение!) воды, всё верно.
Но вот холодильник же работает несколько не так. Тепловая энергия той же воды ни в электрическую, ни в энергию кручения мотора ведь не преобразуется, а, грубо говоря, в том же тепловом виде выделяется на задней стенке в Мировое пространство... В результате чего "КПД" у тех же холодильников, кондиционеров и прочих тепловых насосов (а описанная в статье приблуда - из той же оперы!) получается весьма и весьма интересным :)

15.11.2014 10:31

SNiЖ0k

Kochegar, теплота испарения (или конденсации) зависит от температуры жидкости. Вроде бы, для холодной воды она посвыше. И еще Вы забыли, что надо охладить пар до точки росы.
Но все равно, каким боком 2258кДж отностятся к 630Вт? И почему их надо получать за 10 часов?

Я испытывал подобную сабжу самодельную систему с питанием от динамовтулки, Великая Цель состояла в построении походного холодильника. Толку мало, но если бы добывал воду, то пару ложек набрал бы за день.

15.11.2014 18:19
Kochegar

Kochegar

SNiЖ0k писал(а):
Kochegar, теплота испарения (или конденсации) зависит от температуры жидкости. Вроде бы, для холодной воды она посвыше. И еще Вы забыли, что надо охладить пар до точки росы.
Но все равно, каким боком 2258кДж отностятся к 630Вт? И почему их надо получать за 10 часов?

Я испытывал подобную сабжу самодельную систему с питанием от динамовтулки, Великая Цель состояла в построении походного холодильника. Толку мало, но если бы добывал воду, то пару ложек набрал бы за день.


2258 кДж - это и есть 630 Вт= 0,63 КВТч :
http://www.unitjuggler.com/%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B4-energy-%D0%B8%D0%B7-J-%D0%B2-Wh.html
За 10 часов - потому что в статье идет речь о том сколько получается воды за день, ну я для простоты расчетов принял ходовой день за 10 часов.

Теплота испарения зависит от температуры и от давления пара: чем выше давление при котормо вода кипит, тем теплота испарения меньше. При критическом давлении теплота испарения становится равной нулю. Но поскольку для воды это давление равно 220 атмосфер и температура кипения при этом давлении равна 375 градусов, то в данном случае этот эффект можно не учитывать.

Я не учитывал необходимость доведения водяного пара в воздухе до точки росы так как это сильно усложнит расчет, а между тем подсчет только по одной теплоте парообразования уже показывает что для велосипеда такая штука нереальна.

Холодильник для велосипеда можно сделать на совсем другом принципе, но тоже связанном с испарением воды и используя именно ее высокую теплоту парообразования. Надо устроить какую-то горизонтальную трубу размером с термос из жести или непрозрачной пластмассы и внутри нее концентрически с зазором расположить цилиндрическую фляжку в хорошо намоченном тканевом чехле. Вода испаряясь под действием набегающего потока будет охлаждать содержимое фляжки, а наружная труба будет защищать фляжку от солнца. Охлаждение конечно не сильно значительное, но градусов на 10 можно рассчитывать.

15.11.2014 18:59

SNiЖ0k

Ок, т.е. Вы взяли в расчетах один литр воды. Для того, чтобы его получить, надо 2258000 джоулей энергии отвести от пара (в системе СИ), или же 627 ватт-часов (Вт*ч) (в системе гика-электромонтера) . Ватты - это единица мощности, а не энергии, это джоули, деленные на секунды.
Если литр воды за 10 часов получать равномерно, надо 100мл получать в час. Значит, в час надо отводить 62,7 ватт-часа энергии. Значит установка должна иметь полезную тепловую мощность в 63 ватта. Но не 630Вт. 63 Ватта холодопроизводительности вполне можно получить двумя посредственными элементами Пельтье. Да, для питания оных нужна будет солнечная батарея метр на метр, следящая за солнцем.

Мокрый мешок на фляжке врядли спасет мясо- и рыбопродукты от порчи в теплый влажный день. А вот сумка-термос - справляется, хоть и не очень долго.
Надо разрабатывать компрессорный вариант холодильника с отбором мощности от велоцепи.

15.11.2014 19:42
Kochegar

Kochegar

Беда в том что нормальная длительная мощность человека какую он способен развивать несколько часов подряд всего 150 Вт, ну профессональный спортсмен-велосипедист даст 200 и не больше. Кратковременно человек может развить намного больше, но в течнеии нескольких часов непрерывно - всего 150 Вт. Поэтому нельзя ничего отбирать от цепи: малейший отбор будет сразу чувствоваться.

15.11.2014 20:19
mocrosoft

mocrosoft

Ну - ватт 10, думаю, в случае нужды можно отбирать: чтобы не дать поплыть заранее замороженному/охлажденному килограмму мяса этого, по-идее, хватит с головой.

15.11.2014 22:20