1 мая 2012 в 19:01

Электричество и вода из воздуха — спускаемся с небес на землю

К моему удивлению, топик "Новая технология для полностью экологичного получения электричества" набрал уже больше полусотни плюсов. Я считаю, что описанный в статье способ добычи электричества и воды фантастичен и имеет мало общего с реальностью. Тем не менее, идея получения пресной воды из воздуха путём конденсации показалась мне довольно интересной. Вот что мне удалось нагуглить.

Компания Eole Water разработала ветрогенератор, собирающий атмосферную влагу. Решение достаточно простое — электричество, вырабатываемое ветряком, используется для работы холодильника, через который вентилятором прогоняется наружный воздух. Атмосферная влага конденсируется и собирается для дальнейшего использования.



Ветряк WMS1000 имеет ротор диаметром 13 метров, номинальную электрическую мощность 30 кВт и способен собирать в сутки от 350 литров воды в условиях пустыни до 1200 литров на побережье. С ноября 2011 года установка проходит испытания в городе Муссафа (ОАЭ).

В отличие от Аэро ГЭС, в этой конструкции не применяются водородные дирижабли на высоте двух километров и водоводы, сопла и турбины, способные работать со струёй воды в 200 метров в секунду. При этом разработка и создание первого прототипа обошлись в два миллиона евро. Пока что установка одного такого ветряка обходится в 500 — 600 тысяч евро.
+69
8266
91
ilya42 740,6 G+

Комментарии (83)

+1
helionix, #
… электричество, вырабатываемое ветряком, используется для работы холодильника...


Мои знания в области компрессоров относятся к старым холодильникам еще из СССР. Но зачем превращать механическую энергию в электрическую, а потом превращать обратно? Почему пропеллеру не крутить сразу компрессорный двигатель? Или там какие-то хитрые компрессоры.
+7
ilya42, #
Насколько я понял, они хотят часть электричества отдавать потребителям. То есть этот ветряк даёт и воду, и электричество, а не только воду.
0
helionix, #
Что мешает крутить и компрессор и электрогенератор?
+8
mclander, #
Думаю порывы ветра — сгладить механически отбор мощности сложнее.
0
helionix, #
Наверное вы правы. Хотя все же у меня осталось какое-то недоверие к этой схеме. Было бы любопытно посмотреть на тесты этого всего.

Порылся немного у них на сайте но так и не нашел ничего похожего на тесты и т.п. Нашел правда в спецификациях этой турбины, что минимальная скорость ветра для производства воды 7 м/c. И максимальная скорость 50 м/c. Так что вопрос остался в силе, если они регулируют скорость вращения ротора почему нужно преобразовывать?

Еще мне непонятно зачем забирать воздух сбоку, почему не забирать его со стороны лопастей? Оттуда же дует ветер, пусть дует сразу в холодильник и конденсирует влагу. Хотя тут конечно задача не очень тривиальная, но можно было бы подумать.

+1
helionix, #
Хотя там же нарисована картинка об интеграции с системами солнечных батарей, ЛЭП и аккумуляторными батареями. Так что насчет расположения воздухозаборника вопрос отпадает.
0
Rathil, #
Почему пропеллеру не крутить сразу компрессорный двигатель? Или там какие-то хитрые компрессоры.


Я точно не знаю, могу только предполагать, но пропеллер будет находится высоко над землей, где потоки ветра сильнее, да и почитайте какой у него ротер, а генераторы тоже не маленькие должен быть, поднимать его туда нет смысла, а передавать механическое вращение тоже сложнее чем электричество по проводам.
+2
AleksDesker, #
Маховик может с этим справиться… хотя может вес мешать.
0
FloppyFormator, #
Можно сгладить давление в баллоне или температуру в теплообменнике, например.
+1
ilya42, #
Возможно то, что скорость вращения вала ветряка и потребность в воде или электричестве в каждый момент времени могут довольно сильно плавать. Может понадобиться весьма нетривиальная механическая трансмиссия. Вполне возможно, что её цена, потери и стоимость обслуживания и ремонта превзойдёт аналогичные характеристики чисто электрической схемы.
0
SVlad, #
Это не так. Компрессоры кондиционеров в автомобилях крутятся напрямую от вала двигателя. А скорость двигателя может изменяться в несколько раз в течении всего 1-2 секунд — куда там инерционному ветряку.
+1
ilya42, #
ОК. Может быть. Возможно ещё играет роль фактор надёжности. Без воды не прожить и дня, если нет запасов, а без электричества — гораздо больше. Нужен резервный вариант питания холодильника в полный штиль. Кстати, у них на сайте есть варианты конденсаторов на базе солнечных батарей, и даже просто работающие от сети, для случаев, когда электричество есть, а воды не хватает.
0
helionix, #
Почему не соорудить механизм переключения компрессора с внешней передачи на внутренний электродвигатель. Да и опять же, там написано что если скорость ветра мала, то никакой воды не будет.
+2
HunterSpy, #
А вот это стоит уже лишних денег.

Плюс мое мнение что такая система надежней и проще чем сложная механическая особенно в производстве. плюс механика явно дороже будет в обслуживании
0
kos32, #
Пара Ветряк+Конденсатор расчитана на WOW-эффект.
Гораздо практичнее было бы использовать конденсатор от электрической сети. А эл. сеть если надо питать ветряком или еще чем.

Но я думаю/надеюсь авторы это понимают и продают конденсаторы отдельно.
+2
ibigdan, #
Навскидку:
Ветер кончился, что делать будем?
Часть энергии можно запасать в аккумуляторах и после того, как «ветер кончился» можно получить воду в требуемое время.
Ок. Воду тоже можно запасать.
Но если кончилось вообще все, эту же систему можно запускать иногда с земли в аварийно-резервном режиме с помощью того же дизель-генератора, если вода край как нужна.
Кроме прочего, использование каких-либо стандартных уже выпускаемых и годами проверенных компрессоров вместо производства «под себя» тоже играет какую-то роль.
Опять же, предположим, вода нужна не всегда, в таком случае ветряк работает просто генератором для поселка. Отрубить электросистему холодильника проще, чем дитанционно отсоединять механические муфты, чтоб компрессор не отбирал мощность ветряка.

В общем, не факт, что на данный вопрос есть всего один четкий ответ. Скорее всего — все в комплексе, по совокупности плюсов и минусов.
0
mclander, #
Думаю, ещё простота разработки — генератор — компрессор можно взять «готовые». Пусть и мелкосерийные.
0
ibigdan, #
Эмм… а я как написал?

>> использование каких-либо стандартных уже выпускаемых и годами проверенных компрессоров вместо производства «под себя» тоже играет какую-то роль

Ну да, про генератор не сказал. Но вроде очевидно.
0
mclander, #
Ключевое тут «простота разработки», остальное раскрытие темы.

А с вами я согласен и с вашим развёрнутым постом ниже тем более. Так что это не критика а дополнение.
0
ibigdan, #
>> Так что это не критика а дополнение.
Так я и не в претензии )
0
alekciy, #
Главная проблема в мощностях. Для небольшой мощности применять механическую передачу возможно, хотя она и считается менее надежной. Но при больших мощностях массо-габартиные характеристики делают такую систему непригодной для практического применения.

Это хорошо видно на примере тепловозов. На мощных моделях давно уже не применяются механические передача. Вообще чисто механические не применяются вовсе. Максимум что есть это для средних мощностей (на маневровой работе) с гидромеханической передачей. К примеру, серии ТГМ.

Поэтому-то у вас в машине компрессор от движка может приводиться, однако на девайсах из топика это уже не применимо.
–6
Siorinex, #
Механика, тупая механика!
Пропеллер для нормальной работы ветрогенератора поднимают метров на 25-50 — точно не скажу.
А теперь представьте, как МЕХАНИЧЕСКИ передать с этой вышки ВНИЗ вращение??? Холодильник-то НА ЗЕМЛЕ!!!
Да, можно поставить в башню вал, косые шестерни для передачи с горизонтального на вертикальное вращение, и т.д. и т.п.
Итого — скорее всего они там не идиоты и прикинули, что КПД для генератор-электричество-провода-мотор выходит лучше, чем механическое, учитывая трение во всех узлах, сопротивления на изгиб вала при раскачивании мачты и ещё туева хуча параметров!
+1
helionix, #
А вы видео и схему смотрели? Компрессора находятся в тубусе ветрогенератора, равно как и область конденсации.
–1
Siorinex, #
Бррр… Маньяки!
Но тогда по видео могу сказать, что скорее всего там сложно пустить механическую передачу: вал генератора и заднего вентилятора — горизонтальны, а вал компрессора — вертикальный…
+2
helionix, #
Хм. А шестерни и редукторы уже отменили? И почему нельзя вал компрессора поставить так же, как и вал генератора? Ему какая разница как стоять. По трубкам от него будет бегать хладогент, а эти трубки можно уже гнуть как хочешь.
0
ibigdan, #
Если отделить систему конденсации от ветряка, ее можно запустить от любого внешнего источника в любое время, когда ветра нет, но вода нужнее электричества. Система конденсации будет автономным блоком.
И Ветряк с генератором — тоже автономный блок.
Если же завязать механически, то «нет ветра — нет ни воды, ни электричества».
0
helionix, #
«нет ветра — нет ни воды, ни электричества»

Там так и есть судя по их pdf`ке спецификаций.
0
ibigdan, #
Скриншот с PDF'ки(смотрите схему возможной электрокоммутации в правом нижнем углу): cs.loving.ru/to_all/eolewater.png (~1Mb)
Ну и сама PDF'ка тут: www.eolewater.com/assets/files/PDF/Specification%20Sheet%20WMS1000%20WT%20light.pdf (2,2Mb)

Подразумеваются возможности внешнего питания, кроме самого ветряка, от резервных батарей, солнечных, электросети и дизель-генератора.
Так же подразумевается сбор энергии с самого ветряка, не зависимо от работы конденсатора воды.
0
helionix, #
Кроме схемы электрокоммутации там есть WMS 1000 wind turbine technical specifications. Собственно там и написано, что гminimal wind speed = 7 m/s for water production. Я же тоже не с потолка факты взял.
+4
ibigdan, #
А для вас указание минимальной силы ветра бесспорный факт, что ветряк и турбина жестко связаны? )))
Скорее всего минимальная сила ветра для конденсации воды здесь обозначена как минимальная сила ветра для устойчивой работы электрогенератора на ветряке.
Если вы будете вал генератора крутить скажем пол-оборота в минуту(слабый ветер), энергии на выходе вы получите хрен целых, шиш десятых.

Ладно, давайте разберем ваше предложение механизировать там все. Вы только не обижайтесь, ладно? Это просто критика, не более.
Рациональное зерно в этом конечно есть, тут я спорить не буду. Но, к сожалению, не практичное.
Безусловно, можно завязать все кулера/вентиляторы механически, и компрессор тоже. Все банально: конические зубчатые передачи(типа половинка дифференциала), карданы и т.п. Кстати, большого выигрыша в КПД вы не получите, ибо наберете приличное сопротивление системы(читайте дальше). Да и КПД здесь до определенного предела не так уж важен. То есть экономить каждый Джоуль смысла особого нет. Просто КПД должен быть не ниже определенной разумной величины.
Кроме вышесказанного, что на безветрие воды не будет, добавлю, опять же навскидку:

Можно еще сделать резервное питание в одну ослиную силу: спускаем механической передачей один из валов вниз, внизу ослик ходит по кругу и вращает ворот. Правда за несколько недель сожрет весь оазис, но это мелочи )))

Зубчатые передачи для износостойкости желательно закрыть в железные коробки с сальниками и залить туда масло, которое нужно периодически менять. Электродвигателям тоже смазка нужна, но более вязкая и автоматика подачи решается гораздо проще. Вообще если есть электричество, многие вещи решаются проще.

Вам нужны датчики поломок. Например заклинит какой-либо кулер. В электросистеме все просто — вешаем датчики превышения тока нагрузки и все. Клинит любой кулер, видим в системе бросок, отрубаем все нафиг(одним датчиком кстати все кулера контролируем). Так же при утечке хладагента регистрируем датчиком превышение температуры и все глушим — тоже все просто. Механически вы это упаритесь реализовывать. Кроме того, крутящий момент на любой вентилятор можно ограничить выбором мощности электродвигателя. Заклинило, поймали бросок тока, вырубили. Все осталось целым. Можете попробовать домашний вентилятор чем-нибудь остановить(только не пальцами) — скорее всего ничего не сломается, даже пробки не выбьет. В случае с механикой раскрученный ветряк при любом клине сомнет и сломает все там нафиг. Это конечно можно решить разными муфтами и ухищрениями, но в любой механике чем больше деталей, тем меньше надежность и больше потребность в обслуживании и цена.

Далее, смотрите на схему потрохов ветряка(по моей ссылке). На входе ветряка стоят жалюзи от пыльных бурь.
Систему нужно как-то дистанционно с земли иногда выключать/включать и консервировать на время тех же бурь. В общем управлять. С механикой что будете делать? Троссики дергать?
С электричеством все просто — и кнопки управления внизу, и комп можно подключить для мониторинге всего и вся и сбора статистики работы, оптимизации процесов. Все мониторится и все регулируется. Опять же — это удобно.

Или вариант статистику может собирать контроллер системы и писать на флешку или винт, а раз в нелею/месяц/полгода приезжает человек с компом, сливает данные и смотрит что там как.

Ну и последнее, собственно о чем я изначально говорил — модульность системы.
При электрокоммутации у нас есть электроводогенератор, как отдельный автономный модуль, а так же ветрогенератор, как опять же отдельный автономный модуль.
Их работу можно простой электрокоммутацией комбинировать как угодно. Ветряк геренирует электричество для любых нужд, и водогон питается от любого источника питания. Это удобно для разных случаев.
При механической реализации либо это работает все вместе, либо не работает ничего. Без вариантов(ну кроме ослика).
–3
Siorinex, #
«Часть 2»: «А почему всё это не засунуть в сам ветряк?!»
А размеры и масса? А как эту воду вниз спускать, с учётом того, что верх ветряка работает на манер флюгера и следит за ветром???
0
GavriKos, #
Ветряки обычно ставят в таких местах, где направление ветра относительно постоянно. Не думаю, что в принципе предусматривается сильное вращение тубуса. А передать воду вниз можно так же, как и электричество, вполне. Гравитация в помощь ;-)
+1
helionix, #
Пожалуй повторюсь. Это уже в ветряке. Размеры и масса судя по всему не очень большие, ведь действующий экземпляр есть. Как спускается вода я тоже не сильно понял, но думаю принцип такой же, как в случае с силовым кабелем.
+1
iru, #
можно еще озадачиться и получить электричество с турбины, которая будет крутиться от падающей воды в трубке....)))
0
helionix, #
Я думаю не получится. Количество воды достаточно мало, оно не сможет вращать турбину ГЭС. Или будет вырабатывать очень мало энергии, что не окупит затраты на производство и обслуживание устройства.
+4
gaelpa, #
Ну как же, можно же сделать ветряк на высоте 2 км и спускать воду по 3мм каналу. </irony>
0
Alexufo, #
Проще внедрить программу космического троса. Ветряк на 2км)
0
Creat1ve, #
Тогда уж сразу ось через южный и северный полюс, а электричество получать от вращения земли ^_^
+1
MAXH0, #
Скорее всего дело в том что верряк хотелось собрать из серийно выпускающихся деталей. Есть такое правило — не более одного элемента новизны на конструкцию. А так я читал про более оригинальный проект ветряка в ЮТ лет 20 назад. Там за счет разряжения на концах крыла предлагалось получать вакуум который крутил турбину на поверхности. Воздух, совершая работу, охлаждался бы сильнее чем в холодильнике. Кстати, там тоже предполагалось получать воду. НО это было бы полностью оригинальный ветряк, со своим расчётом крыла, мачты, турбины. Здесь же все детали типовые и легко наладить серийное производство таких ветряков.
0
alekciy, #
В принципе в каментах ниже народ расписал все возможные случаи. Как железнодорожник от себя бы заметил, что, к примеру, в тех же тепловозах принципы теже. Вырабатывается механическая энергия, но она напрямую не передается на колесные пары. Она уходит на генератор который вырабатывает электричество и потом уже оно гонится на тяговые движки. А генератор это здоровая бандурина стали и меди под 5 тонн весом. Тяговые движки тоже не отстают. Потери на нагреве обмоток тоже приличные. Но несмотря на все это для подобных мощностей применение электрической передачи по массо-габаритным и экономическим показателям выгоднее, чем механическим.
0
halyavin, #
А сколько стоит 350 литров воды в пустыне? Интересно понять как долго это окупается.
0
ilya42, #
Я думаю, это сильно зависит от того, где именно в пустыне. Такая штука сможет создавать по сути искусственные оазисы в любой точке пустыни, так что в определённых случаях вполне может окупиться. Но точных цифр не скажу…
+1
frig, #
На 350 литров в сутки оазис никак не прокормить. Тем более в пустыне. Этой водой в средней полосе можно в лучшем случае неделю поливать обычный огородик. А в пустыне… Да еще и оазис :)
0
ilya42, #
Ладно. С учётом того, сколько у некоторых арабов нефтедолларов, можно назвать это не оазисом, а дачным участком для почётных пенсионеров нефтедобычи :)
+3
mclander, #
Когда как. Порой можно за один литр получить квартиру в Москве;)
0
ivs13, #
Для нас не актуально. Пока что не актуально…
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
0
GavriKos, #
Таких проектов было немало, и есть вполен успешные образцы, правда они конденсируют влагу, испаряющуюся с земли (вроде так). Но суть именно этого проекта — в объединении добычи электричества и воды в одной установке, т.е. в более плодотворном (на мой взгляд) использовании ресурсов.
0
FireWind, #
На самом деле это оченьпростое устройство и широко известное — складывается пирамида из камня (гравий вполне подойдет или более крупная фракция) на ветренном месте. Воздух проходя через пирамиду конденсирует влагу на более холодных внутренних камнях. Сконденсированная влага стекает вниз на горизонтальную поверхность, а далее собирается в водосборник.
КПД очень низкий, но и расходов на содержание ни каких — насыпал кучи и собирай с них воду ежедневно.
0
doom369, #
>>обходится в 500 — 600 тысяч евро
Жесть… Что там такого дорогого не понимаю
0
Alexufo, #
Средняя азия далеко.
0
doom369, #
Даже если доставка обходится в 100к евро (что очень сомнительно). То на что уходит остальные 400-500к?
+1
Alexufo, #
как на что, на эти самые 2%. Азию я имел ввиду вот это:



У них человекочасы видимо стоят нормально ибо это у только нас профессору платят 15тр.
Дорого конечно, но не пилят же…
0
Vayun, #
Обычный ветряк за такую цену (включая установку) был бы в районе 275 кВт, но тут плата за новизну и удаленность от цивилизации.
+12
Alexufo, #
из учебников по выживанию в лесу — как собрать воду.


проверяли. Конденсация очень большая.
0
powder96, #
Offtopic: через «трубку для питья», пить я бы не стал. Вдруг в банку с водой заползет какой-нибудь жук, а сквозь пленку не видно, что там. Так что лучше вообще без нее.
+12
Alexufo, #
трубку в походах не так просто найти, обычно обходятся просто выниманием кружки.
Так же в книгах советуют брать презервативы для разведения огня



Мне кажется это решение гениальнее авторов темы топикстартера.
+7
space_monkey, #
Охренеть, я в шоке про презерватив и такое применение :)
+2
slam007, #
В детстве читал, что презерватив можно опустить в бензин и получить хорошую клей-заплатку для камеры велосипедного колеса.
+1
Alexufo, #
суровое детство)
0
Sterhel, #
— Доктор, откуда у вас такие картинки?

*ушел ознакамливаться с книгами по выживанию
+6
VolCh, #
Если пару дней не пить и не есть, то жук будет даже в радость, наверное :)
0
alcanoid, #
Это-то да, но какой длины будет трубка для питья где-нибудь посреди пустыни?
+1
VolCh, #
Думаю в пустыне самой большой проблемой будет найти «зелёную растительность». А глубина ямы небольшая.
0
alcanoid, #
Упустил тот факт, что здесь фигурирует «зелёная растительность». Помнится, раньше на подобных схемах просто ямку надо было откопать.
+2
VolCh, #
проверяли. Конденсация очень большая.
А в цифрах это как выглядит? Типа «Стакан 200 мл наполняется за… мин»
0
Alexufo, #
Я не поню. Но сам процесс происходит под утро, влажная земля очень активно отдает влагу, на целофане можно наблюдать крупные капли воды.
+3
Zigmar, #
Ура! Раскрыт секрет ветряных ловушек из Дюны! :)
0
GeckoPelt, #
Я сразу именно об этом подумал :)
0
Zex0n, #
Меня всегда интересовал вопрос как употреблять полученную воду. Ведь это дистилированная вода получается. Разве нет?
0
Zigmar, #
промахнулся с ответом
0
ilya42, #
Если что, ящика морской соли с кучей полезных микроэлементов, чтобы на кончике ножа добавлять в воду и делать её не совсем дистиллированной, хватит на много лет. И воздухом насыщать тоже не очень трудно.
+1
Zigmar, #
Насколько я знаю, вред от дистиллированной воды — это миф
+1
Zex0n, #
Тут дело даже не во вреде. helionix ниже пишет про то, что она вымывает соли из организма. Но это при постоянном использовании. Важнее то что напиться такой водой невозможно. Попробуйте для интереса купить дистиллированной воды в аптеке и попить. Хотя применимо к описанной в топике технологии, наверное, действительно, можно добавлять в нее необходимые соли.
0
kos32, #
В быту сейчас распостранены фильтры обратного осмоса. Они дают воду близкую к дисцилированной. Поэтому часто после таких фильтров ставят минерализаторы.

На видео видно, что вода проходит какую-то обработку. Возможно это и есть минерализаторы.
0
Zigmar, #
en.wikipedia.org/wiki/Distilled_water#Drinking_distilled_water
Вкратце — в воде нет ничего такого, чего нельзя получить из остального рациона.
0
helionix, #
Пить ее постоянно все же не рекомендуется. Она имеет свойство вымывать соли из организма, а без них обезвоживание и смерть. Но из нее вполне можно делать нормальную воду.
0
Dj_PiTeR_FM, #
Свои пять копеек по поводу дистиллированной воды:

«Дистиллированная вода, по мнению многих ученых, разлаживает работу организма, так как вымывает из него соли, что приводит к серьезным последствиям для здоровья. Но Поль Брегг считал, что если вы употребляете в пищу большое количество овощей и фруктов и пьете при этом дистиллированную воду, то из организма будут выводиться только излишки солей.»

Есть один знакомый, который достаточно долго использует такую воду в своем рационе. В свои 61 год выглядит и чувствует себя отлично.
0
nikmaster, #
Конечно дистиллированную воду можно употреблять даже долго. Вы думаете в воде растворено очень много минералов? Их недостаток можно вполне восполнить другими продуктами растительного происхождения.
+2
Alexufo, #
они всегда единичны — это опасно вспоминать таких людей. Говорить можно только исходя из статистики.
0
frig, #
Зачем ставить ветряк в пустыне, где так много тепловой энергии — не очень понимаю, солнечные концентраторы, абсорбционный холодильник и можно вообще обойтись без механических подверженных износу частей. За что отдавать пол миллиона евро — не понятно. Холодильников можно готовых таких набрать. Работают — на ура :).
0
godfather, #
Солнечные батареи + технология получения воды из воздуха = в сахаре будет вода. :)
0
godfather, #
N2O+H2=N2+H2O

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии.
Войдите, пожалуйста.