Солнечный дистиллятор воды: «Солнечный дистиллятор». Питьевая вода из воздуха без затрат энергии

Солнечный дистиллятор своими руками

Этот простейший солнечный дистиллятор для получения дистиллированной воды работает чисто на солнечной энергии и ни на чем кроме. Собрать его не сложно и под силу каждому. Конечное его производительность не высока, зато 100% бесплатна. И для решения каких-то бытовых нужд может вполне сгодится.

Понадобится

  • Три пластиковых бутылки объемом 1,5-2 литра, любой формы.
  • Две пластиковые бутылочки объемом 0,25-0,33 литра.

Учитывая сегодняшние товары, все это можно без проблем найти в любом продуктовом магазине.
А также понадобится: герметик (вместо него можно использовать горячий клей).
Из инструментов: канцелярский нож, фломастер.

Как сделать солнечный дистиллятор

Итак, приступим к изготовлению солнечного дистиллятора. Первым делом отрежем ножом дно у маленьких бутылочек.

Затем берем одну большую бутылку, и ближе к ее горлышку приставляем маленькие бутылки подряд. Обводим фломастером.

Вырезаем отверстия

В итоге бутылочки должны вставляться в эти отверстия.

Далее возьмем вторую бутылку, и к ее низу приставим горлышки маленьких бутылок.

Также обведем фломастером и вырежем под них отверстия.

Вставим одно в другое. Получилась некая конструкция.

Место соединения всех бутылок проклеим герметиком, чтобы все было герметично.

Бутылку, у которой идет отвод от верхней части покрасим черной аэрозольной краской.

Из третьей бутылки вырежем подставку под черную бутылку, чтобы всю конструкцию можно было нормально поставить на стол. Примотаем ее скотчем.

Аппарат готов.

Как он работает?

Все гениальное как всегда просто. Дистиллятор ставится на солнце. В темную емкость наливается вода. Так как емкости имеют разный цвет, то на солнце они будут нагреваться по разному. Черная бутылка будет иметь температуру порядка 70-80 градусов Цельсия, а прозрачная в районе 40.
Вода в черной бутылке конечно же не закипит, но будет все же более активно испарятся. Ее пары по маленьким бутылочкам будут переходить в прозрачную емкость и там конденсироваться.
Благодаря использованию двухуровнего перехода между бутылками, внутри дистиллятора создаться круговорот воздуха с парами воды, который увеличит производительность системы.

Испытания

Заливаем воду в горловину черной бутылки. Для чистоты эксперимента она подкрашена.

Ставим наш дистиллятор на солнце и оставляем его работать.

Вечером, когда солнце скроется, можно слить дистиллированную воду.

А можно и не сливать, а дождаться, пока будет произведено нужное количество.

Результат таков: что дистиллятор стоял у меня в работе пять солнечных дней подряд, в итоге удалось получить 60 миллилитров дистиллированной воды. Получается его производительность 12 мл. в сутки.

Заключение

Кто-то скажет что это не много, и относительно будет прав. А если учесть, что для производства этого количества было потрачено ноль энергии и усилий, то это очень много. Идея вполне рабочая, и таких аппаратов можно построить несметное количество, особенно учитывая их копеечную себестоимость изготовления.

Смотрите видео

Солнечный дистиллятор

29.10.2012 Distiller.kiev.ua

Огромное количество людей испытывают нехватку чистой воды. Из 2,4 млрд жителей развивающихся стран менее 0,5 млрд имеют доступ к чистой питьевой воде, не говоря уже о дистиллированной. Решению этой проблемы может способствовать солнечная дистилляция. Солнечный дистиллятор — это простое устройство, которое превращает соленую или загрязненную воду в чистую, дистиллированную. Принцип солнечной дистилляции известен с давних пор. В четвертом веке до нашей эры Аристотель предложил метод испарения морской воды для производства питьевой. Однако солнечный дистиллятор был построен только в 1874 году, когда Дж. Хардинг и С. Вильсон построили его в Чили, чтобы дать чистую воду селению шахтеров. Этот дистиллятор площадью 4700 м2 производил 24 000 литров воды в день. В настоящее время такие установки большой производительности имеются в Австралии, Греции, Испании, Тунисе, на острове Св. Винсента в Карибском море. Установки поменьше имеются в широком употреблении в других странах.

Практически любое морское побережье и пустынные местности можно превратить в обитаемые, используя солнечную энергию для подъема и очистки воды. Все этапы этого процесса — работа насоса, очистка и подача воды в дистиллятор — осуществляются при помощи солнечной энергии. Так же можно использовать простые схемы, не использующие энергию насоса. Небольшие и несложные такие устройства с успехом можно использовать, например, на дачном участке или в загородном доме.

Наиболее распространенный солнечный дистиллятор представляет собой герметически закрытый резервуар с соленой или загрязненной водой, накрытый наклонным листом из стекла или пластика. Дно резервуара должно иметь черный цвет, для лучшего сбора тепла. Солнечная энергия проникает сквозь крышку и испаряет воду. Вода конденсируется на нижней стороне крышки (которая охлаждается воздухом с внешней стороны) и стекает по наклонной плоскости в желоб или трубу. Труба также расположена под наклоном, для того, чтобы собранная вода стекала к выходному отверстию и далее в накопительный резервуар.

Этот процесс в точности имитирует круговорот воды в природе, созданный природой для получения пресной воды в облаках из океанов, озер, болот и т.д. Вода, которую мы потребляем, прошла гидрологический цикл солнечной перегонки десятки тысяч раз.

Эксплуатация дистиллятора не требует регулярного ухода и затрат. Производительность дистиллятора не является точной величиной, так как количество солнечного света нестабильно и зависит от климата, географической широты и времени года. Некоторые дистилляторы работают даже в условиях морозной погоды. В среднем, солнечный дистиллятор может производить 1 литр дистиллированной воды в день на квадратный метр дистиллятора. В яркие солнечные дни можно получить и больше литра. Наполняют дистиллятор водой один раз в день, ночью или утром.

Стоимость солнечной системы для дистилляции воды может быть самой разной, в зависимости от ее размера и места размещения. Установка системы обычно стоит недорого. В США разработаны небольшие модели стоимостью 25 долларов со стеклянной крышкой и 18 долларов — с пластиковой. Если выбран срок амортизации установки — 1 год, то можно считать, что она производит воду по цене 10 центов за литр.

Полученная на солнечной установке вода отличается высоким качеством. Обычно она показывает лучший результат при тестировании на количество растворенных в воде веществ. Она также насыщена воздухом, так как конденсируется в дистилляторе в присутствии воздуха. Вода может поначалу показаться непривычной на вкус, так как в ней нет минеральных веществ, к которым привыкло большинство из нас. Тесты показывают, что дистилляция устранила все бактерии, а содержание пестицидов, удобрений и растворителей снижается на 75-99,5 %. Все это имеет огромное значение для стран, в которых люди по-прежнему гибнут от холеры и других инфекционных заболеваний.

При постройке дистиллятора необходимо помнить о следующих моментах:
Бак можно изготовить из металла, цемента, пластмассы, керамической плитки, любого другого водонепроницаемого материала. Наиболее предпочтительным является металл, т.к. цемент и пластик могут выделять вредные вещества.
Дно бака должно быть черным для большего сбора солнечной энергии.
По возможности, нужно использовать теплоизоляцию. Даже небольшое ее количество намного увеличит эффективность дистиллятора. Это связано с тем, что для успешного процесса необходимо, что бы бак с находящейся в нем водой был горячим, а стеклянная  крышка — холодной.
Контейнер с дистиллированной водой необходимо закрывать от Солнца, чтобы вода не испарялась повторно.

Солнечные проекты своими руками – Новости Матери-Земли

В связи с высокими затратами на энергию и потеплением планеты, которая нуждается в более чистых источниках топлива, самое время заняться солнечной энергией. Один из самых простых солнечных проектов, с которым можно намочить ноги, — это простой солнечный дистиллятор. DIY Solar Projects (Creative Publishing International, 2011) Эрика Смита содержит практические инструкции для многих достижимых, умных проектов, которые вы можете сделать и установить, чтобы создать свой собственный солнечный образ жизни. Как только вы научитесь делать дистиллятор воды на солнечной энергии, вы будете готовы взяться за другие проекты на солнечной энергии! Следующий отрывок взят из главы «Солнечная установка».

Приготовьте дистиллированную воду самостоятельно

Приготовьте дистиллированную воду из ручья или озерной воды, соленой воды или даже солоноватой грязной воды, используя эти чертежи «Сделай сам». Имея всего несколько основных строительных материалов, лист стекла и немного солнечного света, вы можете очистить свою воду бесплатно и с минимальными усилиями.

Дистиллированная вода предназначена не только для питья, и всегда стоит иметь несколько галлонов ее под рукой. Чистая вода, не содержащая химикатов и минералов, имеет ряд полезных применений:

  • Всегда заправляйте дистиллированной водой свинцово-кислотные аккумуляторы, используемые для систем солнечной энергии или автомобилей.
  • Поливайте деликатные растения, такие как орхидеи, дистиллированной водой; минералы и добавки, такие как фтор или хлор, которые присутствуют в большинстве водопроводных вод, могут нанести вред растениям
  • Дистиллированная вода, смешанная с антифризом, рекомендуется для автомобильных радиаторов, поскольку она менее коррозионная
  • Паровые утюги забиваются минеральными отложениями, если вы не используете дистиллированную воду

Принцип использования солнечного тепла для отделения воды от растворенных минералов был известен на протяжении тысячелетий, и соляные пруды являются лучшим примером того, как это знание применялось в прошлом. В соляных прудах морская вода сливается в неглубокие пруды, а затем запекается и очищается на солнце до тех пор, пока не останутся только кристаллы соли. В этом случае чистая вода, которая постепенно испарялась, считалась бесполезным побочным продуктом, но еще во времена древних греков было известно, что с помощью этого процесса морскую воду можно сделать свежей и пригодной для питья.

Солнечная батарея по-прежнему работает как пруд для испарения соли, за исключением того, что вода, которая невидимо испаряется, извлекается из воздуха; минералы и другие примеси остаются и выбрасываются. По мере того как горячий, влажный воздух поднимается вверх к наклонному листу относительно прохладного стекла, прилепленного к ящику, вода конденсируется в виде мелких капель, которые прилипают к стеклу. По мере того, как эти капли становятся тяжелее, они скатываются по стеклу к коллекторной трубке на дне, а затем в кувшин.

Ящик изготовлен из фанеры класса BC толщиной 3/4 дюйма, окрашенной внутри в черный цвет для поглощения тепла. Мы использовали двойной слой фанеры по бокам, чтобы предотвратить деформацию и помочь изолировать коробку, с изолированной дверью сзади и листом стекла сверху.

Найти хорошую подкладку или контейнер для хранения воды внутри коробки, когда она нагревается и испаряется, может быть сложно. Сочетание высокой температуры и воды, содержащей соль или другие загрязняющие вещества, может вызвать коррозию металлов быстрее, чем обычно, и вызвать разрушение пластиковых контейнеров или выделение газа, что придает дистиллированной воде неприятный вкус. Лучше всего использовать вкладыши из стекла или нержавеющей стали, хотя вы также можете покрыть внутреннюю часть коробки двумя или тремя слоями черного силиконового герметика (ищите тип, внесенный в список FDA, одобренный для использования с пищевыми продуктами). Распределите герметик по дну и бокам с помощью канцелярского ножа. После того, как он полностью высохнет и отвердеет, просто залейте водой — силикон непроницаем для тепла и воды.

Как сделать дистиллятор воды на солнечной энергии

Мы решили покрасить внутреннюю часть в черный цвет и использовать две большие стеклянные формы для выпечки, чтобы держать воду. Стеклянные противни — это безопасная и недорогая емкость для грязной или соленой воды, которую легко снять для очистки. Мы использовали две кастрюли размером 10 x 15 дюймов, которые при наполнении вмещают до 8 литров воды. Чтобы увеличить вместимость дистиллятора, просто увеличьте размер деревянного ящика и добавьте больше кастрюль.

Работа дистиллятора проста. По мере повышения температуры внутри ящика вода в поддонах нагревается и испаряется, поднимаясь к наклонному стеклу, где она медленно стекает в коллекторную трубку, а затем вытекает в емкость.

Сливная трубка изготовлена ​​из 1-дюймовой трубы PEX. Также можно использовать нержавеющую сталь. Однако будьте осторожны с другими материалами — если вы сомневаетесь, прокипятите кусок материала в водопроводной воде в течение 10 минут, а затем попробуйте воду после того, как она остынет, чтобы увидеть, добавил ли он какой-либо аромат. Если это так, не используйте его.

Превратите непригодную для питья воду в чистую, кристально чистую дистиллированную воду с помощью самодельного солнечного дистиллятора.

Чертежи для солнечных батарей.

  1. Разметьте и обрежьте детали фанеры в соответствии со списком раскроя. Отрежьте угловые концевые детали циркулярной пилой или настольной пилой с зубом 9.градусный угол.
  2. Вырежьте изоляцию того же размера, что и фанерное основание, затем прикрутите обе к опорам 2 x 4 винтами 2 1/2″.
  3. Прикрутите первый слой передних и боковых частей к основанию и друг к другу, затем добавьте заднюю часть. Предварительно просверлите винты зенковкой.
  4. Приклейте и привинтите оставшиеся переднюю и боковые части, используя зажимы, чтобы удерживать их вместе, пока вы предварительно просверливаете и привинчиваете. Используйте винты 1 1/4″, чтобы склеить детали вместе, и винты 2″, чтобы соединить углы.
  5. Склейте и прикрутите детали дверцы с петлями, совместив нижний и боковой края, затем установите дверцу на место и прикрутите петли. Добавьте тягу или ручку в центре.
  6. Покрасьте внутреннюю часть коробки черной термостойкой краской. Накройте заднюю часть и дверь светоотражающей пленкой, приклеенной контактным клеем. Дайте краске высохнуть в течение нескольких дней, чтобы все растворители испарились.
  7. Нанесите герметик вокруг краев навесной двери, чтобы сделать ее герметичной.
  8. Просверлите отверстие для дренажа PEX. Верхняя часть PEX находится на 1/2 дюйма ниже верхнего края. Зажмите кусок обрезков внутри, чтобы сверло не раскололо древесину при прохождении.
  9. Отметьте первые 19 дюймов PEX, , затем разрежьте пополам канцелярским ножом. Сначала слегка надрежьте его, чтобы установить линии разреза.
  10. Просверлите три отверстия 1/8″ сбоку PEX для винтов, затем вставьте PEX через отверстие. Плотно прижмите его к другой стороне, затем привинтите на место с наклоном примерно 1/4″.
  11. Протрите толстым слоем силиконового герметика вдоль верхнего края PEX, чтобы закрепить его на фанере.
  12. Установите уровень коробки и прикрепите временный упор к верхнему краю, чтобы упростить установку стекла, не размазывая герметик. Нанесите щедрый слой герметика на все края, затем положите стекло на место. Заклейте его по краям малярным скотчем, а затем оставьте на ночь.

Этот отрывок был перепечатан с разрешения  DIY Solar Projects , опубликовано Creative Publishing International, 2011 г.

Николь Хэнкок

Набор 2

Что такое солнечная дистилляция воды?

Существует большая потребность в поиске способов снабжения водой населения Земли. Многие страны сталкиваются с нехваткой воды и/или имеют жителей, которые используют и пьют загрязненную воду. Поиск различных способов использования наших возобновляемых ресурсов (например, солнечной энергии) стал интересным. Солнечная дистилляция воды — это процесс использования энергии солнечного света для отделения пресной воды от солей или других загрязнителей. Неочищенная вода поглощает тепло, медленно достигая высоких температур. Тепло заставляет воду испаряться, охлаждаться и конденсироваться в пар, оставляя загрязняющие вещества позади. Солнечные дистилляторы можно использовать для маломощных и автономных систем водоснабжения.

Как это работает

Солнечные дистилляторы воды или солнечные дистилляторы обычно используются в отдаленных районах, где доступ к пресной воде ограничен. Основные принципы дистилляции солнечной воды просты, но эффективны, поскольку дистилляция воспроизводит то, как природа вызывает дождь. Солнечная энергия по-прежнему работает на двух научных принципах: испарение и конденсация. Соли и минералы не испаряются с водой. Например, поваренная соль не превращается в пар, пока ее температура не превысит 1400ºC. Однако для того, чтобы вода превратилась в водяной пар, по-прежнему требуется определенное количество энергии. В то время как для повышения температуры килограмма воды с 0ºC до 100ºC требуется определенное количество энергии, требуется в пять с половиной раз больше энергии, чтобы превратить воду при 100ºC в водяной пар при 100ºC. Однако практически вся эта энергия возвращается при конденсации водяного пара.

Большинство перегонных кубов представляют собой простые сосуды с черным дном, наполненные водой и покрытые сверху прозрачным стеклом или пластиком. Солнечный свет, поглощаемый черным материалом, ускоряет скорость испарения. Затем испарения улавливаются прозрачным верхом и отводятся. Большинство загрязняющих веществ не испаряются, поэтому остаются. Большинство перегонных кубов должны быть размером около шести квадратных метров, чтобы производить достаточно воды для одного человека в течение дня. Для производства большого количества дистиллированной воды требуется несколько систем солнечной дистилляции.

Преимущества:

  • Это относительно дешевая и не требующая особого ухода система.

  • Его можно использовать на уровне домохозяйств и расширять с помощью программных подходов.

  • Существуют преимущества адаптации к изменению климата и смягчения его последствий.

  • Энергозатраты отсутствуют.

  • Нет движущихся частей.

Источник: http://all-about-water-filters.com/ultimate-guide-to-solar-water-distillation/

Недостатки:

  • Скорость дистилляции обычно очень низкая (6 литров воды за солнечный день).

  • Не подходит для больших потребительских нужд.

  • Материалы, необходимые для дистиллятора, могут быть трудно достать в некоторых регионах.

  • При неправильной утилизации поток отходов процесса дистилляции может стать потенциальным источником загрязнения окружающей среды (высокие концентрации солей и загрязняющих веществ).

  • Солнечная энергия доступна только днем.

Типы солнечных дистилляторов воды

Солнечные дистилляторы можно разделить на пассивные и активные. Солнечное излучение является входной энергией пассивных солнечных фотокамер, но эффективность системы низкая. Были предприняты попытки повысить эффективность и производительность за счет предварительного нагрева соленой воды в солнечных дистилляторах. Этот метод называется активной солнечной дистилляцией. В случае активной солнечной дистилляции требуется дополнительный источник тепловой энергии для более быстрого испарения внутри того же пассивного солнечного дистиллятора. Дополнительным источником может быть система на основе солнечной энергии или тепловая энергия, содержащаяся в горячей воде, которая сбрасывается другими отраслями. Есть много разных способов сделать солнечный дистиллятор и разные материалы, которые можно использовать. Важнейшей задачей проектирования является обеспечение герметичности перегонных кубов. Если они не герметичны, эффективность сильно падает. Перечислены различные типы пассивных солнечных дистилляторов воды.

  • Одноэффектные кадры. Это наиболее распространенные и простые кадры. Для передачи энергии и сбора конденсата необходим только один интерфейс.

  • Мультиэффектные дистилляторы: они требуют вдвое больше усилий для обеспечения герметичности и их труднее чистить, но они могут значительно увеличить производство дистиллированной воды.

  • Чашеобразные дистилляторы: содержат воду в непроницаемом материале, являющемся составной частью всего корпуса, и являются наиболее распространенным типом.

  • Фитильные перегонные кубы: используйте тканевые материалы, которые используют капиллярное действие для распространения воды по системе.

  • Перегонные аппараты с несколькими фитилями: Эти перегонные аппараты, такие как перегонные аппараты с фитилем и мультиэффектами, значительно повышают производительность за счет экспоненциального увеличения площади обрабатываемой поверхности.

  • Диффузионные фотокамеры: Они используют идеи, представленные мультиэффектами и фитильными фотокамерами, и являются дальнейшим развитием обоих. Они состоят из ряда близко расположенных параллельных перегородок, контактирующих с пропитанными солевым раствором фитилями, и имеют большой потенциал благодаря высокой производительности и простоте.

Для разных перегонных аппаратов требуются разные материалы, некоторые из них сделаны из простых материалов, а другие могут быть изготовлены из более сложных материалов. Вот пример типа фитиля и подробности о том, как он работает.

Солнечное излучение, падающее на стеклянную крышку, передается на поверхность фитиля. Часть энергии расходуется на нагрев протекающей через фитиль воды за счет капиллярного действия.

Теплопередача в дистилляционной системе регулируется внешним и внутренним режимами. Внешний режим теплообмена происходит за счет конвекции и излучения, которые независимы друг от друга и происходят вне куба. Теплопередача внутри солнечной дистилляционной установки называется внутренним режимом теплопередачи, который происходит за счет излучения, конвекции и испарения. В режиме внутреннего теплообмена массоперенос сопровождается излучением и конвекцией тепла. Вода, протекающая через поверхность фитиля, нагревается и испаряется в пар. Насыщенный пар конденсируется на нижней поверхности стеклянной крышки после выделения скрытой теплоты парообразования. Капли сконденсировавшейся воды стекают вниз под действием силы тяжести и собираются в дренажном канале. Чем больше фитилей, тем больше тепла может быть передано соленой воде и тем больше продукта может быть произведено. Пластиковая сетка также может улавливать соленую воду до того, как она упадет в контейнер, и дать ей больше времени для нагрева и разделения на рассол и воду. Поглощение тепла стеклом незначительно по сравнению с пластиком при более высоких температурах.

Основной частью дистиллятора является чаша, куда наливается вода, которую вы собираетесь перегонять. Боковые стены — это то, что придает неподвижной структуре. Используемый материал должен быть в состоянии сопротивляться передаче тепла в зону вокруг дистиллятора. Чем больше улавливается тепла, тем эффективнее система водоснабжения. Он также должен поддерживать крышку и предотвращать проливание воды. Верхняя крышка используется для сбора сконденсированного пара в процессе дистилляции и является единственным способом проникновения тепла в перегонный куб. Покрытие должно быть прозрачным, устойчивым к водопоглощению, легко чистящимся и очень гладким. Дистиллированная вода собирается в желоб или проход, который затем вытекает в канал.

Дистиллированная вода из солнечного дистиллятора воды может использоваться для стирки одежды и купания, приготовления пищи и в экстренных случаях. Чтобы пить было безопасно, следует использовать смягченную воду или соленую воду.

Была ли эта информация полезной? Если да, пожалуйста, помогите нам продолжать обучать лидеров сегодняшнего и завтрашнего дня! Пожалуйста, внесите 5 долларов или пожертвуйте 20 долларов или больше и получите официальную квитанцию ​​​​о пожертвовании для целей подоходного налога.

Да! Я хотел бы внести свой вклад, чтобы помочь и пожертвовать сейчас!

Ресурсы

Все о фильтрах для воды. (2018). Ultimate Guide to Solar Water Distillers: Solar Water Distillation 101. Получено с http://all-about-water-filters.com/ultimate-guide-to-solar-water-distillation/

Appropedia. (2017, 9 ноября). Солнечная дистилляция . Получено с http://www.appropedia.org/Solar_distillation

Центр и сеть климатических технологий. (н.д.). Солнечная дистилляция воды. Получено с https://www.ctc-n.org/technologies/solar-water-distillation

Ранджан, К. Р. Кошик, Южная Каролина (2013, 19 июня). Оценка экономической целесообразности систем солнечной дистилляции на основе эквивалентной стоимости ухудшения состояния окружающей среды и полноценной экономии энергии. Получено с https://academic.oup.com/ijlct/article/11/1/8/2363380

Солнечный дистиллятор воды. (н.д.). Солнечный дистиллятор. Получено с http://www.