Термодинамічний цикл устрою для отримання прісної води за рахунок тeплоти рідини, що охолоджує ДВЗ

Анотація

Вода і повітря є головними багатствами планети Земля; без них, як на Місяці, нічого б не було. Не дивлячись на те, що 70,2% поверхні Землі покриті водою, проблема води, придатної для життєдіяльності Людини, була завжди, є зараз, а в майбутньому стане найболючішою проблемою для більшості мешканців планети наряду з проблемою теплового і газового забруднення її атмосфери. Найбільше прісної води знаходиться в атмосферному повітрі, але в стані пари. Для отримання 1 кг води із повітря необхідно відводити від пари 2500 кДж теплоти, не враховуючи теплоти, що витрачається при цьому на охолодження відповідної кількості повітря, в якому вона знаходиться. Тому актуально розробити як технологічний процес, так і устрій для перетворення атмосферної водяної пари у прісну воду, хоча б обмежено придатну для безпосереднього вживання при життєдіяльності людини. У статті пропонується для отримання прісної води із повітря використовувати утилізаційну тепловикористовуючу комбіновану енергохолодильну установку, парогенератор якої працює на теплоті рідини, що охолоджує автомобільний двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ). Для підтвердження дієздатності і ефективності пропонуємого способу виконано відповідні теплоенергетичні розрахунки утилізаційної тепловикористовуючої комбінованої енергохолодильної установки. Розрахунки показали, що при роботі ДВЗ потужністю 100 кВт за допомогою пропонуємої установки можна отримувати в м. Одеса 17,09 (18,55) л/год води і 0,4464 (0,4846) м³/с повітря від карбюраторного і дизельного ДВЗ, відповідно. Розрахунки для десяти випадково обраних міст планети Земля показали, що використовуючи пропонуємий устрій, можна отримувати від 15,1 до 20,9 літрів прісної води на годину. Крім прісної води при цьому отримується сухе (d = < 5 г вол / кг с.п.) охолоджене до температури (2,8…4,4)ºС повітря в кількості 0,5962…0,3393 м³/с