##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
У статті представлено конструкцію гібридної установки, яка поєднує процес опріснення високомінералізованих вод методом непрямого виморожування з одночасним отриманням прісної води шляхом конденсації атмосферної вологи. Ключова новизна полягає у введенні до базової схеми установки для опріснення води додаткового теплообмінника «повітря-рідина» та вентилятора, що дозволяє утилізувати енергію фазового переходу (плавлення льоду) для охолодження повітря нижче точки роси. Між опрісненням виморожуванням та отриманням води з атмосферного повітря існує фундаментальна термодинамічна взаємодоповнюваність: у традиційних системах виморожування теплота для плавлення льоду забирається з навколишнього середовища без корисної роботи, тоді як системи отримання атмосферної води потребують значних енерговитрат на охолодження повітря. Установка працює у двох послідовних режимах: виморожування розчину на теплообмінних поверхнях у вигляді трубок Фільда при регульованій температурі холодоносія (різниця 0,6…1 °C між твердою фазою та поточною температурою замерзання розчину), та плавлення льоду з одночасною конденсацією водяної пари з атмосферного повітря. Експериментальні випробування на модельному розчині NaCl (0,209%) при температурі повітря 22 °C та відносній вологості 60% продемонстрували збільшення виходу прісної води на 7,1% і зниження мінералізації на 7,2% завдяки додатково отриманому конденсату. Мінералізація отриманої продуктової води (суміші розплаву льоду та конденсату атмосферної вологи) становить 989 мг/л, що відповідає нормативним вимогам до питної води. Запропонована конструкція призначена для регіонів з обмеженими ресурсами прісної води та достатньою атмосферною вологістю, забезпечуючи суміщення двох процесів водопідготовки у єдиній установці, де єдиними додатковими енерговитратами є робота вентилятора
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Посилання
2. Janajreh, I., Zhang, H., El Kadi, K., Ghaffour, N. (2023). Freeze desalination: Current research development and future prospects. Water Research, 229, 119389.
3. Zhang, H., Janajreh, I., Hassan Ali, M. I., Askar, K. (2021). Freezing desalination: Heat and mass validated modeling and experimental parametric analyses. Case Studies in Thermal Engineering, 26, 101189.
4. Potyka, J., Dalibard, A., Tovar, G. (2024). Energetic analysis and economic viability of active atmospheric water generation technologies. Discover Applied Sciences, 6(4), 153.
5. Tu, R., & Hwang, Y. (2019). Performance analyses of a new system for water harvesting from moist air that combines multi-stage desiccant wheels and vapor compression cycles. Energy Conversion and Management, 198, 111811.
6. Liu, M., Tu, R., Wu, Z., & Zhu, J. (2022). Performance analyses of desiccant wheel-assisted atmospheric water harvesting system using renewable heating and cooling sources. Energy Conversion and Management, 252, 115065.
7. Titlov, O., Hodyk, K., Kravchenko, D., & Osadchuk, Ye. (2021). Development of units for obtaining water from atmospheric air as part of life support systems for a residential building in the climatic conditions of the Odesa region. Refrigeration Engineering and Technology, 57(4), 218-228.
8. Osadchuk, Ye., & Titlov, O. (2020). Search for energy-efficient operation modes of systems for obtaining water from atmospheric air based on absorption water-ammonia thermal transformers and solar collectors. Refrigeration Engineering and Technology, 56 (3-4), 78–91.
9. Vasyliv, O. B., Kovalenko, O. O., Prots, B. M., & Vovchenko, A. I. (2024). Apparatus for desalination and obtaining water from atmospheric air. Patent UA No. 128629 C2. Odesa National University of Technology.
10. Vasyliv, O. B., Kovalenko, O. O., Prots, B. M., & Vovchenko, A. I. (2024). Method for obtaining desalinated water by freezing. Patent UA No. 128630 C2. Odesa National University of Technology.
11. Vasyliv, O. B., Kovalenko, O. O., Titlov, O. S., & Ishchenko, S. V. (2014). Apparatus for water desalination]. Patent UA No. 105299. Odesa National Academy of Food Technologies.