CZ33323U1 - Installations for producing water from air and electricity - Google Patents
Installations for producing water from air and electricity Download PDFInfo
- Publication number
- CZ33323U1 CZ33323U1 CZ2019-36587U CZ201936587U CZ33323U1 CZ 33323 U1 CZ33323 U1 CZ 33323U1 CZ 201936587 U CZ201936587 U CZ 201936587U CZ 33323 U1 CZ33323 U1 CZ 33323U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- section
- cold
- hot
- stirling engine
- air
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 72
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title claims description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 title description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 37
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 6
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 241000545593 Scolytinae Species 0.000 description 5
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 4
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000011494 foam glass Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036515 potency Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
- E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
- E03B3/28—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from humid air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B29/00—Machines or engines with pertinent characteristics other than those provided for in preceding main groups
- F01B29/08—Reciprocating-piston machines or engines not otherwise provided for
- F01B29/10—Engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/04—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
- F02G1/043—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
- F02G1/044—Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines having at least two working members, e.g. pistons, delivering power output
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F24V99/00—Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Description
Oblast technikyTechnical field
Technické řešení se týká oblasti výroby vody ze vzduchu a oblasti výroby elektrické energie, představovaného vhodně uspořádanou soustavou Stirlingových motorů užitých jako ucelený stirlingovský systém, pracujících v harmonii jako motor i jako tepelné čerpadlo, používaným jako jednotka dodávající elektrický proud a vyrábějící vodu ze vzduchu v místech ohrožených suchem, zejména v pouštích a krajích s kritickou vodohospodářskou situací.The technical solution relates to the field of water production from air and to the field of power generation, represented by a suitably arranged set of Stirling engines used as a complete Stirling system, working in harmony both as a motor and a heat pump used as a power supply unit and producing water from air vulnerable to drought, especially in deserts and regions with critical water management situations.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Voda je základ civilizace. Je nezbytná pro výživu a očistu neustále rostoucího počtu obyvatel na Zemi, zemědělství, uchování krajiny v dobré kondici jakož i pro průmysl.Water is the foundation of civilization. It is essential for the nourishment and purification of the ever-growing population of the Earth, agriculture, the preservation of the landscape in good condition, and for industry.
Klimatické změny probíhající v současné době přináší sucha, která devastují nejen oblasti s podílem pouští na svém území jako je Asie, Afrika, Austrálie, ale i oblasti, které ještě před nedávném nemusely mít obavy o dostatečné a plynulé zásobování vodou jako je kupříkladu oblast střední Evropy.Current climate change is bringing droughts that devastate not only desert-based areas in their territory such as Asia, Africa, Australia, but also areas that may not have recently been concerned about sufficient and smooth water supply, such as Central Europe .
Voda z této oblasti jednak odtéká, což lze řešit řadou již známých postupů, kterými jsou např. zakládání rybníků, správné a ohleduplné způsoby farmaření či výsadba stromů, což jsou opatření, která navíc pomáhají eliminovat uhlíkovou stopu, a řada dalších. Velké procento vody pak mizí jejím přirozeným odpařováním.On the one hand, water flows out of this area, which can be solved by a number of already known practices, such as setting up ponds, correct and considerate ways of farming or planting trees, measures that in addition help to eliminate the carbon footprint, and many others. A large percentage of the water then disappears by natural evaporation.
Vzhledem k tomu, že zdroje pozemních a podzemních vod jsou omezeny, a v posledních letech i tyto zdroje zásluhou změny klimatu ubývají, je třeba tyto zdroje lépe využívat a také hledat nové zdroje pro získávání použitelné vody. V současnosti je např. známa řada postupů, které se využívají pro čištění odpadové vody a tuto vodu vrací do oběhu jako vodu využitelnou pro různé potřeby.Given that land and groundwater resources are scarce, and in recent years, these resources have also been declining due to climate change, these resources need to be better exploited and new resources for recovering usable water should be sought. For example, a number of processes are currently known which are used to treat wastewater and return this water to a variety of needs.
Další z nabízejících se možností je možnost získávat použitelnou vodu z okolního vzduchu obsahujícího vodní páru. Vzduch nejen v podmínkách Evropy, ale i na pouštích v sobě obsahuje vodní páru.Another option is the possibility to extract usable water from ambient air containing water vapor. Air not only in Europe but also in deserts contains water vapor.
V běžných Evropských podmínkách lze získávat vodu ze vzduchu pomocí poměrně běžných chladičů, na kterých vodní pára při nízké teplotě zkondenzuje a může být zadržována.Under normal European conditions, water can be recovered from the air using relatively conventional coolers, where water vapor condenses at low temperatures and can be retained.
Klimatické podmínky pouští však toto poměrně snadné získávání vody ze vzduchu s použitím běžného chladiče neumožňují.Climatic conditions, however, do not allow this relatively easy extraction of water from the air using a conventional cooler.
Pro získávání vody z okolního vzduchu v suchých oblastech byla proto vyvinuta např. zařízení na bázi sorpce vlhkosti do sorpčního materiálu.For the purpose of extracting water from ambient air in dry areas, for example, devices based on moisture sorption into the sorption material have been developed.
Mezi tato známá zařízení patří např. zařízení podle patentu US 7043934 (B2). Pro získávání vody ze vzduchu využívá sorpční systém pro odnímání vlhkosti chladného a suchého venkovního vzduchu a následně chladicího zařízení, kompresorového nebo absorpčního, pro kondenzaci vlhkosti na kapalnou vodu. Pro regeneraci sorpčního výměníku jsou uváděny různé zdroje tepla, od odpadního tepla z výfukových plynů až po teplo ze solárních kolektorů. Zdrojem elektrické energie pro provoz mohou být rovněž fotovoltaické články. Nevýhodou těchto známých zařízení a postupů je jejich poměrně vysoká energetická náročnost, neboť při nich není využívána rekuperace tepla z chlazení.Such known devices include, for example, the device of US Patent No. 7043934 (B2). To extract water from the air, it uses a sorption system to remove the moisture of the cold and dry outdoor air and subsequently a refrigeration device, compressor or absorption, to condense the moisture into liquid water. For the regeneration of the sorption exchanger, various heat sources are mentioned, from exhaust heat from exhaust gases to heat from solar collectors. The power source for operation may also be photovoltaic cells. A disadvantage of these known devices and processes is their relatively high energy consumption, since they do not utilize heat recovery from cooling.
- 1 CZ 33323 U1- 1 GB 33323 U1
Dalším známým řešením je zařízení podle patentu US 7601208 popisující desikační systém na bázi kapalného desikantu, který rozstřikem odebírá vlhkost ze vzduchu. Voda je z roztoku desikantu následně vypuzena odpadním teplem ze spalovacího motoru mobilního zařízení. Vodní pára kondenzuje v chladiči, kde zdrojem chladu je nasávaný venkovní vzduch. Nevýhodou takového zařízení je, že může pracovat pouze v chladných oblastech nebo vlhkých oblastech, aby teplota okolního vzduchu byla dostatečně nízko pod teplotou rosného bodu navlhčeného vzduchu a v chladiči došlo ke kondenzaci vody.Another known solution is a device according to US 7601208 disclosing a desiccant system based on a liquid desiccant which, by spraying, extracts moisture from the air. The water from the desiccant solution is subsequently expelled by the waste heat from the internal combustion engine of the mobile device. Water vapor condenses in the cooler, where the source of cold is the sucked outside air. A disadvantage of such a device is that it can only operate in cold areas or humid areas so that the ambient air temperature is well below the dew point of the humidified air and condensation occurs in the cooler.
Žádné z výše uvedených zařízení však nemá potenciál pro autonomní provoz s využitím energie okolního prostředí, ani není využívána rekuperace energie v rámci samotného zařízení.However, none of the above-mentioned installations has the potential for autonomous operation using the energy of the surrounding environment, nor is there any use of energy recovery within the installation itself.
Řešením využívajícím principu rekuperace v rámci samotného zařízení pro získávání vody ze vzduchu je zařízení podle projektu českých vědců nazvané Solar Air Water Energy Resource (S. A. W. E. R.), popsané v patentu CZ 307873, v němž je popisováno zařízení pro získávání vody z okolního vzduchu obsahující vzduchovod procesního vzduchu, vzduchovod regeneračního vzduchu a sorpční výměník, který je alespoň částečně přemístitelný mezi oběma vzduchovody. Ve vzduchovodu regeneračního vzduchu je na straně přivrácené výstupu sorpčního 'výměníku umístěn chladič, a na straně přivrácené jeho vstupu je umístěn ohřívač. Zařízení dále obsahuje uzavřený chladivo vý okruh, přičemž chladičem pro ochlazení regeneračního vzduchuje výpamík chiadiva a tento chladič je potrubím chladivá přes kompresor pro nasávání a stlačování vypařeného chladivá propojen s ohřívačem pro ohřev regeneračního vzduchu. Ohřívač pro ohřev regeneračního vzduchu je tvořen kondenzátorem pro kondenzaci par chiadiva. V zařízení je obsažen také dochlazovací výměník pro dodatečný odvod tepla z chiadiva. V dalších provedeních je toto zařízení doplněno přídavnými prvky, které zajišťují jeho energetickou nezávislost a další zvýšení efektivity produkce vody.The solution utilizing the principle of heat recovery within the device for extracting water from the air itself is a device according to a project of Czech scientists called Solar Air Water Energy Resource (SAWER), described in patent CZ 307873, which describes a device for extracting water from ambient air containing process air duct. , a regenerative air duct and a sorption exchanger that is at least partially displaceable between the two ducts. In the recovery air duct there is a cooler on the side facing the outlet of the sorption exchanger, and a heater on the side facing its inlet. The apparatus further comprises a closed coolant circuit, wherein a cooler for cooling the regenerative air cools the desiccant effluent, and the cooler is connected to a coolant heater to heat the regenerative air through a coolant line through a compressor to suck and compress the vaporized coolant. The heater for heating the regenerative air consists of a condenser for condensation of the vapor of the chiadiva. A cooling coil for additional heat removal from the refrigerant is also included. In other embodiments, the device is complemented by additional elements that ensure its energy independence and further increase water efficiency.
Toto zařízení současně se získáváním vody z okolního vzduchu dokáže cíleně rozmnožovat mikroorganismy a napomáhat tak např. s oživením pouští. Tento systém na získávání vody ze vzduchuje využíván jako systém dvojstupňový, ve kterém se v prvním stupni, první fázi, použije takzvaný desikant, tedy materiál, který na svůj povrch váže vodní páru. Ten pak venkovnímu vzduchu odebere vodní obsah a zadrží ho na svém povrchu. Odvlhčený vzduch je poté odveden zpět do venkovního prostředí. Současně se do systému nasaje další venkovní vzduch se svým přirozeným obsahem vodní páry, který se nejdříve ve druhé fázi ohřeje na tak vysokou teplotu, která umožní z povrchu desikantu vodní páru uvolnit a tím pouštní vzduch navlhčí. Vzduch při zvýšené teplotě do sebe totiž může vázat větší množství vodní páry. Na chladič pak přichází výrazně vlhčí vzduch, než je venkovní vzduch z pouště. Proto lze chladičem získat daleko více vody kondenzací ze vzduchu.This device, together with the extraction of water from the ambient air, can specifically reproduce microorganisms and thus help with the recovery of deserts. This system for extracting water from air is used as a two-stage system in which in the first stage, the first stage, a so-called desiccant is used, a material which binds water vapor to its surface. It then removes the water content from the outside air and retains it on its surface. The dehumidified air is then returned to the outside. At the same time, additional outdoor air is sucked into the system with its natural water vapor content, which is first heated to a high temperature in the second phase, which allows water vapor to be released from the desiccant surface, thereby wetting the desert air. This is because air at elevated temperature can bind more water vapor. The cooler then receives significantly more humid air than the outdoor air from the desert. Therefore, much more water can be obtained by condensation from the cooler.
V oblasti tepelných strojů jsou pak v současné době známy tzv. Stirlingovy motory, využitelné pro různé účely.In the field of thermal machines are then known so-called Stirling engines, usable for various purposes.
Z teorie Stirlingových motorů typu alfa je známo, že pracovní plyn se stlačuje ve studené sekci stroje a expanduje v sekci horké. Tím lze tepelnou energii přeměnit na mechanickou práci působící na hřídeli Stirlingova motoru. Vnitřní výměník tepla, regenerátor, pak zvětšuje tepelnou účinnost stroje.It is known from the theory of Stirling alpha engines that the working gas is compressed in the cold section of the machine and expands in the hot section. In this way, thermal energy can be converted into mechanical work on the shaft of the Stirling engine. The internal heat exchanger, the regenerator, then increases the thermal efficiency of the machine.
Tyto Stirlingovy motory lze např. využít i pro zařízení získávající vodu z okolního prostředí nebo pro zařízení na výrobu elektrické energie.These Stirling engines can also be used, for example, for equipment for extracting water from the environment or for generating electricity.
Zdroj tepla dodávaného do horké sekce přitom může mít různý původ, ať již je to spalování fosilního paliva, solární energie, jaderná energie, bioenergie, geotermální energie apod.The source of heat supplied to the hot section may have different origins, be it fossil fuel, solar energy, nuclear energy, bioenergy, geothermal energy, etc.
Dále platí i opačný mód Stirlingova motoru, kde kroutící moment aplikovaný na jeho hřídel způsobí přečerpávání tepelné energie ze studené sekce na sekci horkou - mód tepelného čerpadla - s možností dosahování kryogenních teplot ve studené sekci.Furthermore, the opposite mode of the Stirling engine applies, where the torque applied to its shaft causes the transfer of thermal energy from the cold section to the hot section - the heat pump mode - with the possibility of reaching cryogenic temperatures in the cold section.
-2cz 33323 U1-2cz 33323 U1
Potřebná energie pro mód tepelného čerpadla jev případě pouštních a ostrovních provedení hrazena z fotovoltaiky, v případě středoevropských verzí pak výhodně například pomocí tzv. nočního proudu. Odebírání nočního proudu a dodávání vygenerovaného denního proudu lze považovat za benefit tohoto zařízení vylepšující hospodaření s elektrickou energií ve veřejné síti.The energy required for the heat pump mode is paid from photovoltaics in the case of desert and island designs, and in the case of the Central European versions it is advantageous for example by means of the so-called night current. Taking the night current and supplying the generated daily current can be considered as a benefit of this device improving electricity management in the public network.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Zařízení na výrobu vody ze vzduchu a výrobu elektrické energie podle tohoto technického řešení je založeno na schopnosti Stirlingových motorů typu alfa pracovat jednak jako motory, které ve spojení s generátory elektrického proudu dodávají elektrický proud, a jsou současně schopny pracovat jako tepelná čerpadla, která dosahují na svých studených sekcích vhodně nízkých teplot, běžnými tepelnými čerpadly s využitím chladiv nedosažitelných, přičemž obě potence Stirlingových motorů budou v předkládaném technické řešení využity v harmonii.The air-to-water and power generation equipment according to the present invention is based on the ability of alpha-type Stirling engines to operate as motors that, in conjunction with power generators, provide power, and at the same time to operate as heat pumps that their cold sections of suitably low temperatures by conventional heat pumps using unreachable coolants, while both potencies of Stirling engines will be used in harmony in the present technical solution.
V předkládaném technické řešení je jako zdroj tepla uvažována solární energie pro pouštní a ostrovní provedení a pro středoevropské podmínky zejména spalování pevných a tekutých paliv, výhodně pak ohřev spalováním kůrovcem znehodnoceného dřeva. Stávající tepelné elektrárny nejsou v současné době na spalování kůrovcového dřeva připraveny, tudíž použití předkládaného zařízení na výrobu vody ze vzduchu a výrobu elektrické energie spalováním tohoto kalamitního dřeva vychází z této rovnice jako ideální možnost zvládnutí situace s kůrovcem i neutěšené situace s nedostatkem vody.In the present technical solution, solar energy for desert and island embodiments and for Central European conditions, in particular combustion of solid and liquid fuels, preferably heating by bark beetle degraded wood, is considered as a heat source. Existing thermal power plants are not currently ready to burn bark beetle wood, so the use of the present plant to produce water from the air and generate electricity by burning this calamity wood is based on this equation as an ideal way to cope with bark beetle and plight water shortages.
Zařízení na výrobu vody ze vzduchu a výrobu elektrické energie podle tohoto technického řešení sestává z horké sekce zařízení, studené sekce zařízení, stirlingovského systému motorů, izolačního rozhraní mezi horkou a studenou sekcí zařízení, tvořícím současně rozhraní mezi horkou sekcí a studenou sekcí stirlingovského systému motorů, a sběrného systému vodního rezervoáru pro jímání získané vody, jehož podstata spočívá vtom, že horká sekce zařízení zahrnuje subsystém ohřevu této horké sekce, tvořený výhodně solárními panely a/nebo elektrickými ohřívacími panely využívajícími noční elektrický proud, horkou sekci, tedy horkou část stirlingovského systému, a studená sekce zařízení zahrnuje alespoň jeden chladič, studenou sekci, tedy studenou část stirlingovského systému, a subsystém pro generování elektrického proudu, přičemž horká část stirlingovského systému a studená část stirlingovského systému jsou navzájem propojeny klikovým systémem, a jsou dále navzájem propojeny spojovacími trubicemi pro předávání tepelné energie při vykonávání práce, přičemž stirlingovským systémem užitým u tohoto zařízení je u horké sekce zařízení systém čtyř horkých válců Stirlingových motorů typu alfa kooperujících nad společným hřídelem, a u studené sekce zařízení systém čtyř studených válců Stirlingových motorů typu alfa kooperujících nad společným hřídelem, když ve spojovacích trubicích jsou dále vloženy regenerátory pro zvýšení účinnosti zařízení, působící jako interní výměníky tepla.The apparatus for generating water from air and generating electric power according to the present invention consists of a hot section of the equipment, a cold section of the equipment, a Stirling engine system, an insulating interface between the hot and cold sections of the equipment simultaneously forming an interface between the hot section and cold section of the Stirling engine system. and a water reservoir collection system for collecting the recovered water, the hot section of the apparatus comprising a heating subsystem of the hot section, preferably consisting of solar panels and / or electric heating panels using night electric current, a hot section, i.e. a hot section of the Stirling system, and the cold section of the apparatus comprises at least one cooler, a cold section, i.e. the cold part of the Stirling system, and a subsystem for generating electric current, wherein the hot part of the Stirling system and the cold part are stirli. the ngov system are interconnected by a crank system, and interconnected by interconnecting tubes to transmit thermal energy while performing work, the stirling system used in this device being a hot section of the system of four hot cylinders of alpha-type Stirling engines co-operating over a common shaft, and section of the plant a system of four cold cylinders of alpha-type Stirling engines cooperating above the common shaft when regenerators are further inserted in the connecting tubes to increase the efficiency of the device acting as internal heat exchangers.
Nízká teplota studené sekce způsobí kondenzaci vodních par na žebroví chladiče a kondenzovaná voda je jímána do sběrného systému vodního rezervoáru. Nízké teploty studené sekce mohou v některých případech rovněž změnit kapalné skupenství vody v led narůstající na žebroví chladiče, přičemž rozpouštěním ledu narůstajícího na chladiči získáme vodu destilovanou jako surovinu vhodnou pro technické a farmářské účely, jakož i pro revitalizaci krajiny.The low temperature of the cold section causes condensation of water vapor on the fin fins and condensed water is collected in the water reservoir collection system. The low temperatures of the cold section may also in some cases change the liquid state of the water into the ice accreting to the fin fins, by dissolving the ice accreting on the cooler to obtain distilled water as a raw material suitable for technical and farming purposes as well as for landscape revitalization.
Pitnou vodu pak lze z destilované vody získat dalším vhodným zpracováním, např. filtrací a obohacením o minerály, jako např. vápník, hořčík, draslík apod.Drinking water can then be obtained from distilled water by another suitable treatment, for example by filtration and enrichment with minerals such as calcium, magnesium, potassium and the like.
Uvedený stirlingovský systém motorů je tedy hlavní a nej důležitější součástí předkládaného zařízení. Během jedné otáčky hřídele každý z motorů označených I. až IV. vykoná postupně fáze expanze, chlazení, komprese a ohřevu pracovního plynu, přičemž motory cyklicky přebírají jim determinovanou fázi, tím se synergicky podporují. Další synergie spočívá v provedení pístů jakoThus, said Stirling engine system is a major and most important component of the present apparatus. During one revolution of the shaft, each of the engines designated I. to IV. gradually performs the phases of expansion, cooling, compression and heating of the working gas, with the engines cyclically taking over the phase determined for them, thereby promoting synergistically. Another synergy lies in the design of the pistons as
-3 CZ 33323 U1 společné písty motorů označených I. a III. (horizontálních) a II. a IV. (vertikálních). Jestliže píst motoru I. expanduje, společný píst motoru III. komprimuje, a obráceně. Písty ve vertikálně namontovaných válcích jsou rovněž společné a řídí se týmiž pravidly.U1 common pistons of engines marked I. and III. (horizontal) and II. and IV. (vertical). If engine piston I expands, common engine piston III. compresses, and vice versa. The pistons in the vertically mounted cylinders are also common and follow the same rules.
Klikový hřídel horké sekce zařízení prostupuje tepelně izolačním rozhraním na klikový hřídel studené sekce zařízení. Přísunem tepelné energie do horké sekce stirlingovského systému vzniká tepelný gradient mezi jeho horkou a studenou sekcí a systém začne vykonávat motorickou práci. Kroutící moment na jeho hřídeli je předáván prostřednictvím převodů na hřídel alternátoru s cílem generovat kvalitní elektrický proud do veřejné sítě v denní době. Speciálně zkonstruovaná dvoustupňová planetová převodovka umožňuje, aby k motorické síle stirlingovského systému přispíval stejnosměrný derivační motor zaručující stejnoměrné otáčky stirlingovského systému, alternátoru a derivačního motoru, přičemž otáčky těchto jsou pevně svázané, největší otáčky má derivační motor, dále alternátor, nejmenší otáčky pak stirlingovský systém.The crankshaft of the hot section of the machine passes through the thermal insulation interface to the crankshaft of the cold section of the machine. The supply of thermal energy to the hot section of the Stirling system creates a thermal gradient between its hot and cold sections and the system begins to perform motor work. The torque on its shaft is transmitted via gears to the alternator shaft in order to generate quality electricity to the public grid at the time of day. The specially designed two-speed planetary gearbox allows the DC power of the Stirling system to contribute to a steady speed of the Stirling system, alternator and derivation engine, with fixed speed coupled with a derivative motor, alternator, and a Stirling system for lowest speed.
Pro dosažení vytyčených cílů je tedy nutno ke stirlingovskému systému motorů připojit subsystém ohřevu horké sekce, subsystém generování elektrického proudu, subsystém odběru nočního elektrického proudu nebo fotovoltaiku, subsystém odmrazování studené sekce pro výrobu vody, a subsystém jímání vody.In order to achieve these objectives, the Stirling engine system must therefore be connected to the hot section heating subsystem, the electricity generation subsystem, the nightly electricity or photovoltaics, the cold section defrosting subsystem for water production, and the water collection subsystem.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Zařízení podle tohoto technického řešení bude dále vysvětleno pomocí výkresů, kde Obr. 1 představuje schematický boční pohled na zařízení, Obr. 2 představuje schematický čelní pohled na zařízení, Obr. 3 zobrazuje schéma stirlingovského systému motorů, Obr. 4 zobrazuje pohled na stirlingovský systém namontovaný na panelu horké sekce, a Obr. 5 zobrazuje schéma konstrukce použité dvoustupňové planetové převodovky uložené v otvoru vytvořeném v izolačním rozhraní.The device according to this invention will be further explained with reference to the drawings, in which: FIG. 1 is a schematic side view of the apparatus; FIG. Fig. 2 is a schematic front view of the device; 3 shows a diagram of a Stirling engine system, FIG. 4 shows a view of a Stirling system mounted on a hot section panel, and FIG. 5 shows a construction diagram of a used two-stage planetary gearbox housed in an opening formed in an insulating interface.
Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions
Př. 1Ex. 1
Stacionární provedení zařízení na výrobu vody ze vzduchu a výrobu elektrické energie podle tohoto technického řešení s čerpáním energie ze Slunce je znázorněno na Obr. 1 až Obr. 4, a uložení převodovky na Obr. 5.A stationary embodiment of a device for producing water from air and producing electricity according to this invention with drawing energy from the sun is shown in Fig. 1. 1 to FIG. 4, and the transmission housing of FIG. 5.
Nad rezervoárem 5 určeným pro jímání vody, studnou, cisternou nebo podobnou vhodnou nádrží, je vztyčena konstrukce plnící funkci izolačního rozhraní 4 mezi horkou sekcí 1 zařízení a studenou sekcí 2 zařízení v podobě písmene „A“. Pro izolační účely velmi dobře poslouží komerční panely z pěnového skla. Panely z pěnového skla jsou rozměrově typizovány, což dává zelenou modulárním konstrukcím. Při použití více panelů pro rozsáhlejší řešení je namístě vyztužení a zavětrování komerčními hliníkovými profily.Above the reservoir 5 for receiving water, a well, a tank or a similar suitable tank, there is erected a structure fulfilling the function of an insulating interface 4 between the hot section 1 of the device and the cold section 2 of the device in the form of the letter "A". Commercial foamed glass panels can be used for insulation purposes. Foam glass panels are dimensionally dimensioned, giving green modular designs. If multiple panels are used for larger solutions, commercial aluminum profiles should be reinforced and braced.
Na stěně konstrukce „A“ přivrácené ke Slunci je namontována horká část 31 stirlingova systému 3, obsahující horké válce. Dále je ke konstrukci „A“ připojen subsystém ohřevu 12 horké sekce 1 zařízení, tvořený parabolickými žlaby pro ohřev Sluncem pokrytými reflexní fólii. Vertikální spojovací trubice 7 spojující horké a studené válce stirlingova systému 3 jsou umístěny v ohniscích parabolických žlabů, čímž čerpají sluneční energii. Spojovací trubice 7 jsou dále připojeny pomocí převlečných matic. Horizontální spojovací trubice 7 umístěné na zařízení nejníže jsou dohrivány vakuovými solárními trubicemi 9 o vhodném průměru sloužícími jako komíny, jimiž proudí vzduch ohřátý slunečním zářením.A hot portion 31 of the stirling system 3 containing hot rollers is mounted on the wall of the structure "A" facing the Sun. Furthermore, the heating subsystem 12 of the hot section 1 of the device, consisting of parabolic troughs for heating the sun-coated reflective foil, is connected to the structure "A". The vertical connecting tubes 7 connecting the hot and cold cylinders of the stirling system 3 are located in focal points of the parabolic troughs, thereby drawing solar energy. The connecting tubes 7 are further connected by means of union nuts. The horizontal connecting tubes 7 located on the lowest one are heated by vacuum solar tubes 9 of suitable diameter serving as chimneys through which the air heated by solar radiation flows.
-4CZ 33323 U1-4GB 33323 U1
Po namontování všech komponent horké sekce 1 zařízení se přistoupí k montáži studené sekce 2 zařízení. Namontuje se přitom studená část 32 stirlingovského systému 3, a klikové systémy 81 a 82 obou sekcí, tvořící klikový systém 8 zařízení se pevně zajistí do jednoho celku. Montáž spojovacích trubic 7 je totožná jako u horké sekce 31 zařízení s tím rozdílem, že spojovací trubice 7 procházejí žebry chladiče 22. Do otvoru vytvořeném v izolačním rozhraní 4, teplotně izolačním panelu, se vmontuje dvoustupňová planetová převodovka, na obrázcích není uvedeno, a propojí se prostřednictvím ozubeného řemene s ozubenou řemenicí klikového systému 8 zařízení, jehož základem je stirlingovský systém. Planetová převodovka má přitom dva vstupy, jeden vstup od klikového hřídele 8 zařízení a druhý vstup od derivačního motoru. Výstup převodovky je vyveden na alternátor. Všechny tyto komponenty náležející studené sekci 2 zařízení musí být pevně namontovány na studené sekci 2 zařízení.After all components of the hot section 1 of the device have been mounted, the cold section 2 of the device is mounted. The cold part 32 of the Stirling system 3 is mounted, and the crank systems 81 and 82 of both sections forming the crank system 8 of the device are firmly secured together. The assembly of the connection tubes 7 is the same as that of the hot section 31 of the apparatus, except that the connection tubes 7 pass through the fins of the radiator 22. A two-stage planetary gearbox is mounted in the opening formed in the insulation interface 4, the thermal insulation panel. by means of a toothed belt with a toothed pulley of a crank system 8 of a device based on a Stirling system. The planetary gearbox has two inputs, one input from the crankshaft 8 of the device and the other input from the derivation engine. The output of the gearbox is led to the alternator. All these components belonging to the cold section 2 of the equipment must be firmly mounted to the cold section 2 of the equipment.
Chladicí žebra chladiče 22 mají v sobě otvory, jimiž dále mohou procházet topné kabely za účelem rozmrazování narostlého ledu, přičemž toto rovněž není na obrázcích znázorněno.The cooling fins of the cooler 22 have openings therein through which heating cables can pass through to defrost the build up of ice, which is also not shown in the figures.
V podmínkách Evropy je možno derivační motor napájet proudem z akumulátoru, který se dobíjí nočním proudem. V podmínkách pouštních a ostrovních bude nezbytné využívat fotovoltaické panely.In Europe, the derivative motor can be powered by a battery that is charged at night. In desert and island conditions it will be necessary to use photovoltaic panels.
Př. 2Ex. 2
Stacionární provedení zařízení na výrobu vody ze vzduchu a výrobu elektrické energie podle tohoto technické řešení je znázorněno na Obr. 1 až Obr. 4, a uložení převodovky na Obr. 5.A stationary embodiment of a device for producing water from air and generating electric power according to this technical solution is shown in FIG. 1 to FIG. 4, and the transmission housing of FIG. 5.
Nad rezervoárem 5 určeným pro jímání vody, studnou, cisternou nebo podobnou vhodnou nádrží, je vztyčena konstrukce plnící funkci izolačního rozhraní 4 mezi horkou sekcí 1 zařízení a studenou sekcí 2 zařízení v podobě písmene „A“. Pro izolační účely velmi dobře poslouží komerční panely z pěnového skla. Panely z pěnového skla jsou rozměrově typizovány, což dává zelenou modulárním konstrukcím. Při použití více panelů pro rozsáhlejší řešení je namístě vyztužení a zavětrování komerčními hliníkovými profily.Above the reservoir 5 for receiving water, a well, a tank or a similar suitable tank, there is erected a structure fulfilling the function of an insulating interface 4 between the hot section 1 of the device and the cold section 2 of the device in the form of the letter "A". Commercial foamed glass panels can be used for insulation purposes. Foam glass panels are dimensionally dimensioned, giving green modular designs. If multiple panels are used for larger solutions, commercial aluminum profiles should be reinforced and braced.
Na stěně konstrukce „A“ přivrácené ke Slunci je namontována horká část 31 Stirlingova systému 3, obsahující horké válce. Dále je ke konstrukci „A“ připojen subsystém ohřevu 12 horké sekce 1 zařízení, tvořený zařízením pro spalování pevného nebo tekutého paliva, např. znehodnoceného kůrovcového dřeva či jiného fosilního paliva. Vertikální spojovací trubice 7 spojující horké a studené válce stirlingova systému 3 jsou umístěny v trubicích 9 o vhodném průměru sloužící jako komíny, jimiž proudí spaliny vzniklé hořením přiváděné do těchto „komínů“. Spojovací trubice 7 jsou dále připojeny pomocí převlečných matic.A hot portion 31 of the Stirling system 3 containing hot rollers is mounted on the wall of the structure "A" facing the Sun. Further, the heating subsystem 12 of the hot section 1 of the apparatus, consisting of a device for burning solid or liquid fuel, eg degraded bark beetle wood or other fossil fuel, is connected to the structure "A". The vertical connecting tubes 7 connecting the hot and cold cylinders of the stirling system 3 are housed in tubes 9 of suitable diameter serving as chimneys through which combustion flue gases fed to these "chimneys" flow. The connecting tubes 7 are further connected by means of union nuts.
Po namontování všech komponent horké sekce 1 zařízení se přistoupí k montáži studené sekce 2 zařízení. Namontuje se přitom studená část 32 stirlingovského systému 3, a klikové systémy 81 a 82 obou sekcí, tvořící klikový systém 8 zařízení se pevně zajistí do jednoho celku. Montáž spojovacích trubic 7 je totožná jako u horké sekce 31 zařízení s tím rozdílem, že spojovací trubice 7 procházejí žebry chladiče 22. Do otvoru vytvořeném v izolačním rozhraní 4, teplotně izolačním panelu, se vmontuje dvoustupňová planetová převodovka, na obrázcích není uvedeno, a propojí se prostřednictvím ozubeného řemene s ozubenou řemenicí klikového systému 8 zařízení, jehož základem je stirlingovský systém. Planetová převodovka má přitom dva vstupy, jeden vstup od klikového hřídele 8 zařízení a druhý vstup od derivačního motoru. Výstup převodovky je vyveden na alternátor. Všechny tyto komponenty náležející studené sekci 2 zařízení musí být pevně namontovány na studené sekci 2 zařízení.After all components of the hot section 1 of the device have been mounted, the cold section 2 of the device is mounted. The cold part 32 of the Stirling system 3 is mounted, and the crank systems 81 and 82 of both sections forming the crank system 8 of the device are firmly secured together. The assembly of the connection tubes 7 is the same as that of the hot section 31 of the apparatus, except that the connection tubes 7 pass through the fins of the radiator 22. A two-stage planetary gearbox is mounted in the opening formed in the insulation interface 4, the thermal insulation panel. by means of a toothed belt with a toothed pulley of a crank system 8 of a device based on a Stirling system. The planetary gearbox has two inputs, one input from the crankshaft 8 of the device and the other input from the derivation engine. The output of the gearbox is led to the alternator. All these components belonging to the cold section 2 of the equipment must be firmly mounted to the cold section 2 of the equipment.
Chladicí žebra chladiče 22 mají v sobě otvory, jimiž dále mohou procházet topné kabely za účelem rozmrazování narostlého ledu, přičemž toto rovněž není na obrázcích znázorněno.The cooling fins of the cooler 22 have openings therein through which heating cables can pass through to defrost the build up of ice, which is also not shown in the figures.
-5 CZ 33323 U1-5 CZ 33323 U1
V podmínkách Evropy je možno derivační motor napájet proudem z akumulátoru, který se dobíjí nočním proudem. V podmínkách pouštních a ostrovních bude nezbytné využívat fotovoltaické panely.In Europe, the derivative motor can be powered by a battery that is charged at night. In desert and island conditions it will be necessary to use photovoltaic panels.
Př. 3Ex. 3
Stacionární provedení zařízení na výrobu vody ze vzduchu a výrobu elektrické energie podle tohoto technické řešení kombinující čerpání energie ze Slunce se spalováním fosilních paliv, je znázorněno na Obr. 1 až Obr. 4 a uložení převodovky na Obr. 5.A stationary embodiment of a device for producing water from air and producing electricity according to this technical solution combining pumping of energy from the Sun with the combustion of fossil fuels is shown in FIG. 1 to FIG. 4 and the transmission housing of FIG. 5.
Nad rezervoárem 5_určeným pro jímání vody, studnou, cisternou nebo podobnou vhodnou nádrží, je vztyčena konstrukce plnící funkci izolačního rozhraní 4 mezi horkou sekcí 1 zařízení a studenou sekcí 2 zařízení v podobě písmene „A“. Pro izolační účely velmi dobře poslouží komerční panely z pěnového skla. Panely z pěnového skla jsou rozměrově typizovány, což dává zelenou modulárním konstrukcím. Při použití více panelů pro rozsáhlejší řešení je namístě vyztužení a zavětrování komerčními hliníkovými profily.Above the reservoir 5 for receiving water, a well, a tank or similar suitable tank, there is erected a structure fulfilling the function of the insulating interface 4 between the hot section 1 of the device and the cold section 2 of the device in the form of the letter "A". Commercial foamed glass panels can be used for insulation purposes. Foam glass panels are dimensionally dimensioned, giving green modular designs. If multiple panels are used for larger solutions, commercial aluminum profiles should be reinforced and braced.
Na stěně konstrukce „A“ přivrácené ke Slunci je namontována horká část 31 stirlingova systému 3, obsahující horké válce. Dále je ke konstrukci „A“ připojen subsystém ohřevu 12 horké sekce zařízení, tvořený parabolickými žlaby pro ohřev Sluncem pokrytými reflexní fólii a současně také zařízením pro spalování pevného nebo tekutého paliva, např. znehodnoceného kůrovcového dřeva či jiného fosilního paliva. Vertikální spojovací trubice 7 spojující horké a studené válce stirlingovského systému 3 jsou uloženy do vakuových trubic 9 o vhodném průměru sloužícími jako komíny, jimiž proudí spaliny vzniklé hořením přiváděné do těchto „komínů“ vložených do parabolických solárních žlabů a do nichž je současně přiváděn horký vzduch ohřátý slunečním zářením.A hot portion 31 of the stirling system 3 containing hot rollers is mounted on the wall of the structure "A" facing the Sun. Furthermore, the heating section 12 of the hot section of the plant is connected to the structure "A", consisting of parabolic troughs for heating the sun-covered reflective foil, and at the same time an apparatus for burning solid or liquid fuel, eg degraded bark beetle or other fossil fuel. The vertical connecting tubes 7 connecting the hot and cold cylinders of the Stirling system 3 are placed in vacuum tubes 9 of suitable diameter serving as chimneys through which combustion flue gases are fed to these "stacks" inserted into the parabolic solar troughs and to which hot air is heated. sunlight.
V případě spalování pevného nebo tekutého paliva budou žlaby sloužit pro průchod horkých spalin za účelem ohřevu horké části 31 stirlingovského systému. Dále jsou tyto spojovací trubice 7 připojeny pomocí převlečných matic. Horizontální spojovací trubice 7 umístěné na zařízení nejníže jsou dohřívány vakuovými solárními trubicemi 9.In the case of solid or liquid fuel combustion, the troughs will serve to pass the hot flue gas to heat the hot portion 31 of the Stirling system. Furthermore, these connecting tubes 7 are connected by means of union nuts. The horizontal connecting tubes 7 located on the lowest equipment are heated by vacuum solar tubes 9.
V podmínkách Evropy je možno derivační motor napájet proudem z akumulátoru, který se dobíjí nočním proudem. V podmínkách pouštních a ostrovních bude nezbytné využívat fotovoltaické panely.In Europe, the derivative motor can be powered by a battery that is charged at night. In desert and island conditions it will be necessary to use photovoltaic panels.
Po namontování všech komponent horké sekce 1 zařízení se přistoupí k montáži studené sekce 2 zařízení. Namontuje se přitom studená část 32 stirlingovského systému 3, a klikové systémy 81 a 82 obou sekcí, tvořící klikový systém 8 zařízení se pevně zajistí do jednoho celku. Montáž spojovacích trubic 7 je totožná jako u horké sekce 31 zařízení s tím rozdílem, že spojovací trubice 7 procházejí žebry chladiče 22. Do otvoru vytvořeném v izolačním rozhraní 4, teplotně izolačním panelu, se vmontuje dvoustupňová planetová převodovka, na obrázcích není uvedeno, a propojí se prostřednictvím ozubeného řemene s ozubenou řemenicí klikového systému 8 zařízení, jehož základem je stirlingovský systém. Planetová převodovka má přitom dva vstupy, jeden vstup od klikového hřídele 8 zařízení a druhý vstup od derivačního motoru. Výstup převodovky je vyveden na alternátor. Všechny tyto komponenty přináležející studené sekci 2 zařízení musí být pevně přimontovány na studené sekci 2 zařízení.After all components of the hot section 1 of the device have been mounted, the cold section 2 of the device is mounted. The cold part 32 of the Stirling system 3 is mounted, and the crank systems 81 and 82 of both sections forming the crank system 8 of the device are firmly secured together. The assembly of the connection tubes 7 is the same as that of the hot section 31 of the apparatus, except that the connection tubes 7 pass through the fins of the radiator 22. A two-stage planetary gearbox is mounted in the opening formed in the insulation interface 4, the thermal insulation panel. by means of a toothed belt with a toothed pulley of a crank system 8 of a device based on a Stirling system. The planetary gearbox has two inputs, one input from the crankshaft 8 of the device and the other input from the derivation engine. The output of the gearbox is led to the alternator. All these components belonging to the cold section 2 of the equipment must be firmly mounted to the cold section 2 of the equipment.
Chladicí žebra chladiče 22 mají v sobě otvory, jimiž dále mohou procházet topné kabely za účelem rozmrazování narostlého ledu, přičemž toto rovněž není na obrázcích znázorněno.The cooling fins of the cooler 22 have openings therein through which heating cables can pass through to defrost the build up of ice, which is also not shown in the figures.
V podmínkách Evropy je možno derivační motor napájet proudem z akumulátoru, který se dobíjí nočním proudem. V podmínkách pouštních a ostrovních bude nezbytné využívat fotovoltaické panely.In Europe, the derivative motor can be powered by a battery that is charged at night. In desert and island conditions it will be necessary to use photovoltaic panels.
-6CZ 33323 U1-6GB 33323 U1
Př. 4Ex. 4
Mobilní provedení zařízení na výrobu vody ze vzduchu a výrobu elektrické energie podle tohoto technické řešení je výhodné pro pouštní aplikace, kde je nutno vodu dopravovat na velké vzdálenosti, aniž by se voda musela čerpat či přečerpávat z rezervoárů.The mobile design of air-to-air and power generation equipment according to this technical solution is advantageous for desert applications where water has to be transported over long distances without the need to pump or pump water from the reservoirs.
Od popsaného stacionárního provedení zařízení na výrobu vody ze vzduchu a výrobu elektrické energie podle Př. 1 nebo Př. 2 nebo Př. 3 se liší tím, že představené zařízení je namontováno na mobilním dopravním prostředku, výhodně nad cisternou dopravního prostředku touto cisternou prvotně opatřenou.From the described stationary embodiment of the apparatus for producing water from air and producing electricity according to Ex. 1 or Ex. 2 or Ex. 3 differs in that the present device is mounted on a mobile means of transport, preferably above the means of transport of the means of transport initially provided with the means of transport.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Zařízení na výrobu vody ze vzduchu a výrobu elektrické energie podle tohoto technické řešení je schopno současně vyrábět elektrickou energii a získávat vodu z okolního ovzduší i na odlehlých a nehostinných místech, a umožní tak například zúrodnění a zabydlení současných i vznikajících pouští a polopouští, zlepšení situace s vodou v oblastech s vyšší spotřebou vody, např. pro průmysl apod.Air-to-air and power-generating installations according to the present invention are capable of simultaneously generating electricity and extracting water from ambient air in remote and inhospitable locations, thus enabling, for example, fertilization and occupation of present and emerging deserts and semi-deserts, water in areas with higher water consumption, eg for industry etc.
Stirlingovský systém motorů představený v tomto technickém řešení má potenciál k využívání též pro jiné účely, zejména pro kogenerační aplikace, bezhlučné motory podmořských plavidel, kosmické aplikace, zkapalňování plynů, klimatizaci, mrazírenský průmysl či ochlazování vzduchu bez používání chladiv.The Stirling engine system presented in this technical solution has the potential to be used for other purposes, in particular for cogeneration applications, low-noise engines of underwater vessels, space applications, gas liquefaction, air conditioning, refrigeration industry or refrigeration-free air cooling.
Stirlingovský systém umožňuje čerpat noční proud a dodávat do veřejné sítě denní proud.The Stirling system allows you to pump the night current and supply daytime current to the public network.
NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36587U CZ33323U1 (en) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | Installations for producing water from air and electricity |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36587U CZ33323U1 (en) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | Installations for producing water from air and electricity |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ33323U1 true CZ33323U1 (en) | 2019-10-25 |
Family
ID=68384251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2019-36587U CZ33323U1 (en) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | Installations for producing water from air and electricity |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ33323U1 (en) |
-
2019
- 2019-09-04 CZ CZ2019-36587U patent/CZ33323U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lawal et al. | Humidification-dehumidification desalination systems driven by thermal-based renewable and low-grade energy sources: A critical review | |
| Ge et al. | Solar heating and cooling: Present and future development | |
| Fan et al. | Review of solar sorption refrigeration technologies: Development and applications | |
| US7964787B2 (en) | Hybrid solar power generator | |
| US7340899B1 (en) | Solar power generation system | |
| US20090151368A1 (en) | Method and apparatus for extracting water from atmospheric air and utilizing the same | |
| US20110272003A1 (en) | Combined solar thermal power generation and a power station therefor | |
| CN201062902Y (en) | Solar light concentrating photovoltaic combination system | |
| Askalany et al. | Hybrid adsorption cooling systems–An overview | |
| US9458837B2 (en) | Thermally driven solar power generating system | |
| WO1997048646A1 (en) | Desalination apparatus and method of operating the same | |
| US20140125060A1 (en) | Solar cooling, heating and power system | |
| CN104061710A (en) | Method for providing steam power and device thereof | |
| CN101187214A (en) | Movable continuous solar energy device for fetching water from air | |
| WO2009093979A1 (en) | Method and system of heat capture for hvac | |
| JP2010107074A (en) | Energy supply system, self-supporting housing and self-supporting region | |
| Alsagri | Photovoltaic and photovoltaic thermal technologies for refrigeration purposes: an overview | |
| Rajesh et al. | Hybrid thermal desalination systems for sustainable development–A critical review | |
| CN1721694A (en) | Method and installation for power generation and sea water desalination utilizing air energy, ice-cold energy, solar energy and thermal difference energy | |
| CZ33323U1 (en) | Installations for producing water from air and electricity | |
| WO2008135990A2 (en) | Method and system for cooling by using solar energy | |
| CZ2019566A3 (en) | Installations for producing water from air and electricity | |
| He et al. | Solar heating, cooling and power generation—current profiles and future potentials | |
| Wu et al. | Technical and Economic Performance of Four Solar Cooling and Power Co-Generated Systems Integrated With Facades in Chinese Climate Zones | |
| WO2008118217A2 (en) | Generation of electricity and thermal energy from renewable energy sources |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20191025 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20230904 |