大氣水發生器
編輯大氣水發生器(AWG)是一種從潮濕的環境空氣中提取水的設備。空氣中的水蒸氣可以通過冷凝來提取——將空氣冷卻到露點以下,將空氣暴露在干燥劑中,或對空氣加壓。與除濕機不同的是,AWG的設計目的是使水變得可飲用。AWG在難以或無法獲得純凈飲用水的情況下非常有用,因為空氣中幾乎總是有少量可以提取的水。使用的兩種主要技術是冷卻和干燥劑。
現代技術
編輯許多大氣水發生器以非常類似于除濕機的方式運行:空氣在冷卻的盤管上移動,導致水凝結。產水率取決于環境溫度、濕度、通過盤管的空氣量以及機器冷卻盤管的能力。這些系統降低了空氣溫度,從而降低了空氣攜帶水蒸氣的能力。這是最常用的技術,但當由煤基電力驅動時,它是所有水源中碳足跡最嚴重的技術之一(超過反滲透海水淡化三個數量級))并且它在供應鏈上需要的水量是提供給用戶的水量的四倍多。
另一種可用技術使用液體或“濕”干燥劑,例如氯化鋰或溴化鋰,通過吸濕過程從空氣中吸水。提出的類似技術結合了固體干燥劑的使用,例如硅膠和沸石,以及壓力冷凝。利用陽光的直接飲用水產生水裝置也在開發中。
冷卻冷凝
在冷卻冷凝型大氣水發生器中,壓縮機通過冷凝器循環制冷劑,然后通過蒸發器盤管冷卻周圍的空氣。這將空氣溫度降低到其露點,導致水凝結。一個速度可控的風扇將過濾后的空氣推過盤管。然后將產生的水送入帶有凈化和過濾系統的儲水箱,以幫助保持水的純凈并降低病毒和細菌帶來的風險,這些病毒和細菌可能會通過冷凝水從蒸發器盤管上的環境空氣中收集。
產生水的速率取決于相對濕度和環境空氣溫度以及壓縮機的尺寸。隨著相對濕度和空氣溫度的增加,大氣水發生器變得更加有效。根據經驗,當溫度低于18.3°C(65°F)或相對濕度低于30%時,冷卻冷凝大氣水發生器無法有效工作。這意味著當它們位于有空調的辦公室內時,它們的效率相對較低。大氣水發生器的成本效益取決于機器的容量、當地的濕度和溫度條件以及為設備供電的成本。
最近已經進行了嘗試利用半導體材料的珀爾帖效應的努力,其中半導體材料的一側加熱而另一側冷卻。在此應用中,空氣被強制通過冷卻一側的冷卻風扇,從而將空氣溫度降低到其露點,使水凝結,然后收集產生的水。由于半導體材料的固態特性,它們對便攜式設備很有吸引力,盡管在通常經歷的濕度下冷凝水的低效率與Peltier冷卻器的高功耗相結合
在低濕度環境空氣條件下可以提高飲用水的產生能力,首先通過使用帶有微咸水供應的蒸發冷卻器來增加接近露點條件的空氣濕度。因此,飲用水是使用微咸水產生的,而不依賴于水發生器的環境空氣濕度。
在空調中
編輯在除濕型空調中,廢水是由空氣冷卻和冷凝引起的副產品,就像大氣水發生器(AWG)。在這種情況下,水沒有被凈化。制冷空調設備通常會降低系統處理的空氣的xxx濕度。相對較冷(低于露點)的蒸發器盤管將處理過的空氣中的水蒸氣冷凝,就像冰冷的飲料會將水冷凝在玻璃杯外面一樣。因此,從冷卻的空氣中去除了水蒸氣,降低了房間內的相對濕度。水通常被送到排水管,或者可能只是滴到戶外的地面上。熱量由位于待冷卻房間外的冷凝器排出。
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