Изъятие пресной воды из подземных грунтовых вод при помощи гелиоустановки водонасосного опреснителя | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №10 (90) май-2 2015 г.

Дата публикации: 12.05.2015

Статья просмотрена: 78 раз

Библиографическое описание:

Очилов Л. И., Абдуллаев Ж. М. Изъятие пресной воды из подземных грунтовых вод при помощи гелиоустановки водонасосного опреснителя // Молодой ученый. — 2015. — №10. — С. 274-277. — URL https://moluch.ru/archive/90/17849/ (дата обращения: 18.07.2018).

В каждой развивающейся стране сельское хозяйство имеет огромное значение. По статистическим данным, через 20–25 лет в сельском хозяйстве Узбекистана появится дефицит (нехватка) воды. В этот период количество населения нашей страны достигнет 40 млн.

Будет необходимо обеспечить население жильем, продовольствием, продуктами сельского хозяйства, питьевой водой и другими нуждами, в этом случае энергии будет расходоваться в 2–3 раза больше нынешнего. Для недопущения дефицита энергии, поиск других источников энергии, то есть нетрадиционных (восстанавливающихся) источников и использование их в жизни человечества обращается в глобальную проблему сегодняшнего дня. Кроме энергии, обеспечение населения питьевой водой также обращается в глобальную проблему.

Во многих областях нашей республики имеются подземные грунтовые воды, которые сильно минерализованы. Самым удобным методом обращения грунтовых вод в питьевую воду является использование водонасосной гелиоустановки. Водонасосный опреснитель образуется из следующих частей: одноступенчатый солнечный водный опреснитель, под ним карьер выкопанный до глубины подземных грунтовых вод и капиллярно-полые материалы (смесь ганча и золы).

Принцип работы гелиоустановки водонасосного опреснителя: в солнечный день солнечная радиация падает на прозрачную оболочку установки, одна часть отходит от неё, а другая часть войдя во внутрь опреснителя греет капиллярно-полый материал (фитиль), вода находящаяся в составе фитиля испаряясь, образует водопарную смесь во внутренней части воздушного пространства опреснителя. Водопарная смесь конвекционируется не только внутри опреснителя, но и в воздушном пространстве около стен трубы вместе с фитилем. Днем, внутри установки опреснителя, водопарная смесь получая тепловую энергию взятую от Солнца, направляет её на стены трубы и на полный объём фитиля. В результате стены трубы и материал фитиля выполняют функцию аккумулятора теплоты для установки.

Вечером, за счёт аккумулированной энергии, фитили и вода, находящаяся в составе кирпичей стен трубы, испаряясь и воздействуя с лицевой днища прозрачной оболочки конденсируется и стекая со сточной трубы в форме дистиллированной воды, попадает в специальную ёмкость, находящуюся снаружи установки. Причина конденсации паров воды: из-за большой разницы температуры внешней лицевой прозрачной оболочки солнечного водного опреснителя и температуры водопарной смеси внутри опреснителя, вечером пары воды конденсируются с огромной скоростью.

Названия всех звеньев установки приведены на 1-рисунке:

Рис. 1. Схематический вид гелиоустановки водонасосного опреснителя: 1-Солнечный (водный) опреснитель (воды); 2-прозрачная оболочка; 3-нова; 4-фитиль из капиллярно-полого материала; 5-кирпичная стена водопровода; 6-стены солнечного (водный) опреснитель (воды); 7-бетонное основание в глубине водопровода; 8-песок-почва; 9-смесь воздушно-водных паров; 10-минерализованная смесь в трубах

 

 

Результаты взятые из установок и их анализ: Начиная с июня месяца 2013 года были проведены в одинаковых условиях испытания над лабораторной моделью «Гелиоустановка солнечного водонасосного опреснителя» и лабораторной моделью «Одноступенчатый солнечный водный опреснитель». Эти результаты вместе с результатами 21 дня июня месяца были сравнены друг с другом. Результаты взятые из установок изображены на рисунке в графическом виде.

Из полученных результатов, согласно приведенным в графике кривым, можно сделать вывод: показатель производительности дистиллированной воды «Одноступенчатый солнечный водный опреснитель» а в 1,5 раза больше по отношению к «солнечной водонасосной гелиоустановке».

Важность проблемы в том, что капиллярно-полые параллелипипиды (фитили) (2), установленные во 2-части «солнечной водонасосной установки», посредством капиллярных сил минерализованной воды в специальной ёмкости, из-за разницы давлений и температур, поднимаются на капиллярно-полых пластинках длиною в 120 см.

21-06-2007

Рис.-4. Кривые параметров результатов взятых из лабораторной установки «Солнечной водонасосной-опреснитель гелиоустановки» 21-числа июня-месяца

 

(4) Вода абсорцируется в горизонтально расположенном капиллярно-полом материале. Этот процесс, приведенный в графике на 4-рисунке отражается в кривых дистиллированной воды. Анализируя эти кривые можно сделать следующие выводы:

-        суточный показатель производительности дистиллированной воды «Одноступенчатый солнечный водный опреснитель», на лицевую оболочки, размером 3.0 кв. м, которого падает солнечная радиация на 10–15 % больше по отношению «Гелиоустановка солнечного водонасосного опреснителя» с тем же размером, который мы предлагаем;

-        основная причина этого в том, что в опреснитель установке минерализованная вода напрямую выливается вглубь установки, а солнечная радиация прямо попадает в оболочку его минерализованной воды и если одна часть энергии расходуется на испарение, ещё одна часть расходуясь на нагревание задней стенки опреснителя, непосредственно образует процесс связки;

-        а в предлагаемой «гелиоустановке водонасосного опреснителя» солнечная радиация попадая на горизонтально расположенный (8) капиллярно-полый материал, нагревает его оболочку и испаряет находящуюся в составе его капилляров воду;

-        если глядеть на расчёт суточной периодичности работы двух установок, предлагаемая нами установка аккумулирует за счёт дневных фитилей солнечную энергию и с 20:00 ночи до 8:00 утра за счёт аккумулированной энергии производит в 1,7 раз больше дистиллированной воды в отличие от её дневной производительности. Научное значение научно-исследовательской разработки состоит из того, что капиллярно-полые фитили, выполняющие функции водного насоса и составленные из местных материалов, впервые используются в качестве труб нагревания в тепловых машинах с низким потенциалом. Физика теплоты, механические свойства и свойства генерации и регенерации таких фитилей были исследованы и обнаружено то, что они не отстают от имевшихся до нас керамических и других строительных материалов,а в большинстве свойств и превосходящих их.

 

Литература:

 

1.      Лутпуллаев С. И., Захидов Р. А. и др. Возобновляемые источники энергии: проблемы и перспективы.

2.      Очилов Б. М., Шадыев О. Х., Жураев Т. Д. Солнечные опреснители и холодильники. Ташкент: Фан. 1976. с.15.

3.      Байрамов Р.Саиткурбанов. опреснение воды с помощью солнечнойэнергии.Ашхабад. «Ылим»,1977й.

4.      БоломерДж.В.,Коллинс Р. А.,Эйбилинг Д. А. Полевые испытания солнычных опреснителей морской воды.В.кн.:Опреснение соленых вод.М., 1963.

Основные термины (генерируются автоматически): дистиллированная вода, вод, водонасосный опреснитель, солнечная радиация, питьевая вода, капиллярно-полый материал, водопарная смесь, установка, лабораторная модель, глобальная проблема.


Похожие статьи

Опреснение воды: современное состояние и перспективы развития

- опреснением морской воды, в том числе солнечным опреснением

Среди перспективных разработок следует выделить опреснительную установку, которая работает за счет энергии солнца.

Изменение рН питьевой воды в г. Оренбурге.

Парниковый однокаскадный солнечный опреснитель с учетом...

Количество опресненной воды составляет 4,3литр с площади 1м2.

Основные термины (генерируются автоматически): солнечная радиация, экспериментальная установка, капиллярно-пористый материал, КПД установки, время дня, коэффициент использования дна.

Технология приготовления фитиля из капиллярно-полых...

В целях повышения эффективности производимости дистиллированной воды парниковым, одноступенчатым Солнечным водным опреснителем, экономии

Рис. 1. Высота подъёма воды фитилей в форме параллелепипеда, сделанных из капиллярно-полого материала.

Изучение солесодержания питьевых вод

Дистиллированная вода — это вода, которая была максимально очищена от всякого рода примесей (микро- и макроэлементы, соли, посторонние включения)

Результаты исследований. Были произведены измерения солесодержания питьевых вод и дистиллированной воды.

Решение проблем водообеспечения Северного Крыма

Проблема с пресным водоснабжением в Крыму возникла после событий, связанных с его присоединением к России в 2014 году. Украина перекрыла Северо-Крымский канал, подающий на полуостров пресную воду, тем самым создав дефицит как технической, так и питьевой воды...

Роль водоочищения и водоподготовки в обеспечении населения...

Проблема обеспечения населения России «физиологически полноценной питьевой водой» [2] рассматривается в трудах многих

Достичь требуемых химических и экологических стандартов воды можно только одним способом — установкой эффективных систем фильтрации.

Результаты лабораторного исследования качества питьевой воды

В настоящее время питьевая вода — это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, а также инженерная и экономическая.

Санитарно-лабораторный контроль за качеством воды хозяйственно-питьевого водопровода осуществляет лаборатория...

Обработка балластных вод | Статья в журнале «Молодой ученый»

Загрязнение вод — вполне обычная практика, когда делается забор воды или ее выпуск с целью стабилизации судна.

Как видим, засорение акваторий балластными водами, которые сбрасываются с судов, обрело масштабы в серьезной мировой экологической проблемы.

Диагностика показателей качества подземных вод

Качество питьевой воды напрямую связано со здоровьем населения.

Для добычи таких вод в пользование достаточно сделать колодец или скважину с гравийной отсыпкой.

Материалом для исследования послужили пробы воды из пяти колодцев, имеющих питьевое назначение...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Опреснение воды: современное состояние и перспективы развития

- опреснением морской воды, в том числе солнечным опреснением

Среди перспективных разработок следует выделить опреснительную установку, которая работает за счет энергии солнца.

Изменение рН питьевой воды в г. Оренбурге.

Парниковый однокаскадный солнечный опреснитель с учетом...

Количество опресненной воды составляет 4,3литр с площади 1м2.

Основные термины (генерируются автоматически): солнечная радиация, экспериментальная установка, капиллярно-пористый материал, КПД установки, время дня, коэффициент использования дна.

Технология приготовления фитиля из капиллярно-полых...

В целях повышения эффективности производимости дистиллированной воды парниковым, одноступенчатым Солнечным водным опреснителем, экономии

Рис. 1. Высота подъёма воды фитилей в форме параллелепипеда, сделанных из капиллярно-полого материала.

Изучение солесодержания питьевых вод

Дистиллированная вода — это вода, которая была максимально очищена от всякого рода примесей (микро- и макроэлементы, соли, посторонние включения)

Результаты исследований. Были произведены измерения солесодержания питьевых вод и дистиллированной воды.

Решение проблем водообеспечения Северного Крыма

Проблема с пресным водоснабжением в Крыму возникла после событий, связанных с его присоединением к России в 2014 году. Украина перекрыла Северо-Крымский канал, подающий на полуостров пресную воду, тем самым создав дефицит как технической, так и питьевой воды...

Роль водоочищения и водоподготовки в обеспечении населения...

Проблема обеспечения населения России «физиологически полноценной питьевой водой» [2] рассматривается в трудах многих

Достичь требуемых химических и экологических стандартов воды можно только одним способом — установкой эффективных систем фильтрации.

Результаты лабораторного исследования качества питьевой воды

В настоящее время питьевая вода — это проблема социальная, политическая, медицинская, географическая, а также инженерная и экономическая.

Санитарно-лабораторный контроль за качеством воды хозяйственно-питьевого водопровода осуществляет лаборатория...

Обработка балластных вод | Статья в журнале «Молодой ученый»

Загрязнение вод — вполне обычная практика, когда делается забор воды или ее выпуск с целью стабилизации судна.

Как видим, засорение акваторий балластными водами, которые сбрасываются с судов, обрело масштабы в серьезной мировой экологической проблемы.

Диагностика показателей качества подземных вод

Качество питьевой воды напрямую связано со здоровьем населения.

Для добычи таких вод в пользование достаточно сделать колодец или скважину с гравийной отсыпкой.

Материалом для исследования послужили пробы воды из пяти колодцев, имеющих питьевое назначение...

Задать вопрос