השגת מים מהאוויר באמצעות אפקט היפר עיבוי היא טכנולוגיה פשוטה מאוד, אמינה, זולה ויעילה. לא נדרשים מקורות אנרגיה לתפעול מפעל הפקת המים. ההתקנה משתמשת רק אנרגיה סולאריתמהשמש עצמה. מפעל הפקת המים פועל על פי עיקרון "קבעו ושכחו מזה". המתקן, בקיבולת של 1500 ליטר לשעות אור, תופס חלקת אדמה מוארת בשמש, בגודל 3X3 מטרים. בעיר ניתן להציב אותו על גג בניין מגורים,

הטכנולוגיה ממתינה למימון!

תֵאוּר:

השגת מים מהאוויר בעלויות אנרגיה מינימליות, או אפילו בלעדיהם בכלל, היא טכנולוגיה מבטיחה.

או כתבו לנו

הכנת סיליקון בשיטה קרבותרמית...

קירוי חלק. קירוי מרוסס, נוזלי...

סרט אינפרא אדום - סרט חום חשמלי...

שחזור נפט משופר בשיטת גז...

מיקרו בקר 32 סיביות...

אחסון מידע לטווח ארוך...

סלביאנקה מפותלת בשילוב...

הגנה על בנק עם סכרים במצבי חירום...

חיזוק פלסטיק, פלסטיק ופוליאתילן...

מחסור במים הופך לאחד הגורמים העיקריים המעכבים את התפתחות הציוויליזציה באזורים רבים של כדור הארץ. ב-25-30 השנים הבאות, עתודות עולמיות מים מתוקיםיופחת בחצי.

במהלך ארבעים השנים האחרונות ירדה כמות המים המתוקים הנקיים לאדם בכמעט 60%. כתוצאה מכך, כיום כשני מיליארד בני אדם ביותר מ-80 מדינות סובלים מחוסר מֵי שְׁתִייָה.

ועד שנת 2025, המצב יחמיר על פי התחזיות, יותר משלושה מיליארד בני אדם יחוו מחסור במי שתייה.

רק 3% מהמים המתוקים של כדור הארץ נמצאים בנהרות, אגמים ואדמה, מתוכם רק 1% נגיש בקלות לבני אדם. למרות העובדה שהנתון קטן, זה יהיה מספיק כדי לספק את צרכי האדם באופן מלא אם כל המים המתוקים (בדיוק 1%) היו מחולקים באופן שווה בין המקומות שבהם אנשים חיים.

אוויר אטמוספרי הוא מאגר עצום של לחות, ואפילו בתוכו אזורים יבשיםמכיל, ככלל, יותר מ 6-10 גרם מים לכל 1 מ"ק. ו-1 קמ"ק משכבת ​​הפנים של האטמוספירה באזורים חמים, צחיחים ומדבריים של כדור הארץ מכיל עד 20,000 טון של אדי מים. כמות המים בכל אחד כרגעבאטמוספירה של כדור הארץ שווה ל-14 אלף קמ"ק, בעוד שבכל ערוצי הנהרות יש רק 1.2 אלף קמ"ק. עם זאת, מזג האוויר ותנאי האקלים באזורים אלה אינם מאפשרים לאדי מים להגיע למצב של רוויה ולרדת כמשקעים.

מדי שנה מתאדים מעל פני הקרקע והאוקיינוס ​​כ-577 אלף קילומטרים מעוקבים של מים, שיורדים לאחר מכן בצורת משקעים. בנפח זה, זרימת הנהר השנתית מהווה רק 7% מסך המשקעים. בהשוואה בין הכמות הכוללת של הלחות המתאדה לבין כמות המים באטמוספרה, ניתן להסיק: במהלך השנה מתחדשים המים באטמוספרה 45 פעמים.

מבט לעבר

בהיסטוריה של האנושות ישנן דוגמאות להפקת לחות אטמוספרית מהאוויר, אחת מהן היא בארות שנבנו לאורך דרך המשי הגדולה, המבנה ההנדסי והתחבורה הגדול ביותר בתולדות האנושות. הם היו לאורך כל השביל המדברי במרחק של 12-15 ק"מ אחד מהשני. בכל אחד מהם כמות המים הספיקה להשקות שיירה של 150 - 200 גמלים.

בבאר כזו התקבלו ממנה מים נקיים אוויר אטמוספרי. כמובן שאחוז אדי המים באוויר המדבר אינו משמעותי ביותר (פחות מ-0.01% מהנפח הספציפי). אבל, הודות לתכנון הבאר, אוויר מדברי "נשאב" בנפחו באלפי מטרים מעוקבים ליום, ומכל מטר מעוקב כזה נלקחה כמעט כל מסת המים הכלולה בה.

הבאר עצמה נחפרה באדמה במחצית גובהה. המטיילים ירדו בסולמות כדי להשיג מים, אל אזורים עיוורים וגרפו מים. במרכז הייתה ערימת אבנים מונחות בקפידה בקונוס גבוה כדי ליצור שקע למים שהצטברו. הערבים מעידים כי המים שהצטברו והאוויר בגובה השטח העיוור היו קרים באופן מפתיע, למרות שהיה חום קטלני מחוץ לבאר. החלק האחורי התחתון של האבנים בערימה היה רטוב, והאבנים היו קרות למגע.

צריך רק לשים לב לעובדה ש חיפוי קרמיובאותם ימים זה היה חומר יקר, אבל בוני בארות לא לקחו בחשבון עלויות ועשו כיסויים כאלה על כל באר. אבל זה לא נעשה ללא סיבה חומר חימר יכול לקבל כל צורה הדרושה, ואז חישול ניתן להשיג חלק מוגמר שיכול לעבוד בתנאי האקלים הקשים ביותר במשך שנים רבות.

בקמרון החרוטי או המותני של הבאר יוצרו תעלות רדיאליות, מכוסות בטנה קרמית, או שהבטנה הקרמית עצמה הייתה קבוצה של חלקים עם קטעים מוכנים של תעלות רדיאליות. חימום מתחת לקרני השמש, הציפוי העבירה חלק מהאנרגיה התרמית לאוויר בערוץ. נוצרה זרימת הסעה של אוויר מחומם דרך התעלה. סילוני אוויר מחומם הושלכו לחלק המרכזי של הכספת. אבל איך ולמה הופיעה תנועת המערבולת בתוך מבנה הבאר?

ההנחה הראשונה היא שציר הערוצים לא עלה בקנה אחד עם הכיוון הרדיאלי. הייתה זווית קטנה בין ציר התעלה לרדיוס הקשת, כלומר, הסילונים היו משיקים (איור 2). הבנאים השתמשו בזוויות משיקיות קטנות מאוד. זו כנראה הסיבה שהסוד הטכנולוגי של המהנדסים הקדומים נותר בלתי פתור עד היום.

השימוש בסילונים בעלי משיקות קטנה והגדלת מספרם עד אינסוף פותחים אפשרויות חדשות בטכנולוגיות מערבולת. רק אל תדמיין את עצמך כחלוצים. מהנדסים בימי קדם הביאו את הטכנולוגיה הזו לשלמות. גובהו של מבנה הבאר, כולל חלקו החפור, היה 6 - 8 מטרים כאשר קוטר המבנה בבסיסו לא יעלה על 6 מטרים, אך תנועת אוויר מערבולת התעוררה ועבדה באופן קבוע בבאר.

השפעת הקירור של המערבולת הייתה בשימוש רב יעילות גבוהה. ערימת האבנים החרוטית פעלה למעשה כקבל. הזרימה הצירית ה"קרה" הנופלת של המערבולת הסירה את חום האבנים וקיררה אותן. אדי מים, הכלולים בכמויות זעירות בכל נפח אוויר ספציפי, התעבו על משטחי האבנים. כך, בהעמקת הבאר היה תהליך מתמיד של הצטברות מים.

הזרימה ההיקפית "החמה" של המערבולת נזרקה החוצה דרכה פתחי כניסהירידות גרם מדרגות לתוך הבאר (איור 3). רק זה יכול להסביר את נוכחותן של מספר ירידות לבאר בבת אחת. בשל האינרציה הגדולה של הסיבוב של היווצרות המערבולת, הבאר עבדה מסביב לשעון. במקרה זה, לא ניתן להשתמש בסוגי אנרגיה אחרים מלבד אנרגיה סולארית. מים התקבלו גם ביום וגם בלילה. בהחלט ייתכן שבלילה הבאר עבדה ביתר עוצמה מאשר במהלך היום, שכן טמפרטורת האוויר המדברית לאחר השקיעה יורדת ב-30...40ºC, מה שמשפיע על צפיפותו ולחותו.

שיטה מודרנית

כתוצאה מהניסויים, ממציא אומסק מצא תסביך פתרון טכנולוגי. המתקן שהמציא להפקת לחות מאוויר אטמוספרי, בנוסף למשימתו העיקרית, מאפשר להסיר חלקיקי אבק מהאוויר, אפילו את השבר הקטן ביותר.

השיטה מאפשרת עיבוי של כל הלחות הגזי הקיימת ב זרימת אוויר, הגעה לטמפרטורת עיבוי והיווצרות טיפות, אך ורק בצורה גז דינמית ללא שימוש בקירור.

הפתרון הטכנולוגי מורכב משני שלבים. כאשר האוויר עובר דרך השלב הראשון, נוצרת זרימה מתערבלת אינטנסיבית על מנת להפריד בין חלקיקי אבק ואוויר עם שיקוע של אבק לאחר מכן במיכל. בשלב השני, על מנת לעבות לחות ביעילות מספקת, יש לקרר את האוויר.

אז, כל נפח האוויר הנכנס במפריד הגרדיאנט מסובב באינטנסיביות, ובחלק המבלבל של מפריד הגרדיאנט הוא מרובד ומחולק לשני אזורי מרכיבים עיקריים - מרכזי והיקפי.

מאז, ב חתך רוחבבגלל הזרימה המתערבלת, הוואקום שנוצר על ידי המערבולת המרכזית גבוה בהרבה מהוואקום של המערבולת הטורואידית ההיקפית, ואז הלחות הגזי פשוט נמשכת פנימה ומתרכזת באזור המרכזי של הערוץ בצורה של "חוט". במרכז הזרימה המתערבלת, עקב ירידה בטמפרטורה, מתחיל להתרחש עיבוי חלקי של אדי מים, חלקיקים זעיריםאבק בא במגע אחד עם השני, דבר זה גורם לקרישה אינטנסיבית של חלקיקי אבק.

בהתבסס על כוחות אינרציאליים שנלמדו במלואם, האוויר עצמו נלחץ לאורך הפריפריה וללא כל לחץ יתרכאילו הוא "דחוס מחדש", יהיה נכון יותר אפילו להשתמש במונח כזה כמו "פסאודו-דחיסה" ונשלח חזרה לאטמוספירה דרך צינור היקפי-רדיאלי נבחר באמצעות מפלט עשן.

כאשר מפריד שיפוע פועל, נוצר סופת טורנדו מלאכותית מעל פיית היניקה שלו, בעל מידות זהות לזו שנוצרה באופן טבעי, אך עם עוצמת סיבוב גבוהה בהרבה.

לאחר מכן, תערובת הלחות-אוויר הרוויה נשאבת דרך צינור איסוף אבק לאורך ציר התעלה ונשלחת לשלב ההפרדה השני, שם היא מועברת דרך מפריד שיפוע שני ומתרחשת עיבוי אדי מים בהופר קולט המים.

7. אגזוז היקפי של שלב 2;
8. בונקר לשקיעת אבק מס' 1.
9. בונקר קולט מים מס' 2.

הפרודוקטיביות המינימלית של המתקן שבה ניתן להשיג השפעה ניכרת של היווצרות לחות היא 150,000 ננומטר לשעה. כמות המים שניתן לקבל ממתקן זה היא 1.357 טון לשעה או 32.58 טון ליום.

עקרון הפעולה

GV היא מסגרת פירמידלית עם חומר מילוי סופג לחות. המסגרת הפירמידה נוצרת על ידי ארבעה עמודים. 3, מרותך לבסיס הבסיס. 4, עשוי פינת מתכת.

רשת מתכת מרותכת לתוך המרווח שבין פינות הבסיס, pos. 15; מלמטה לבסיס באמצעות שכבות על pos. 6, מגש פוליאתילן מחובר, pos. 5 עם חור באמצע.

החלל הפנימי של מסגרת הרשת מלא בצפיפות (אך ללא עיוות של הקירות) בחומר סופג לחות. מבחוץ מונחת כיפה שקופה של תנוחות על המסגרת הפירמידה. 1, אשר קבוע באמצעות ארבע אלונקות, pos. 8 ופוזיציית בולם זעזועים. 14. למים חמים שני מחזורי פעולה: ספיגת לחות מהאוויר על ידי חומר המילוי; אידוי של לחות מחומר המילוי עם עיבוי לאחר מכן על קירות הכיפה.

בשקיעה, הכיפה השקופה מוגבהת כדי לספק גישה לאוויר למילוי; חומר המילוי סופג לחות כל הלילה.

בבוקר מורידים את הכיפה ואוטמים באמצעות בולם זעזועים; השמש מתנדפת לחות מחומר המילוי, אדים נאספים בחלק העליון של הפירמידה, עיבוי זורם במורד קירות הכיפה אל המגש ובאמצעות חור בו ממלא את המיכל במים.

הכנת גנרטור מים

ההכנה לייצור מים חמים מתחילה באיסוף חומר המילוי.

שאריות נייר עיתון משמשות כחומר מילוי; יש לקחת נייר עיתון ללא גופן הדפסה כדי למנוע סתימת המים שנוצרו בתרכובות עופרת.

מלאכת איסוף הנייר תיקח זמן רב, ובמהלכו מיוצרים שאר האלמנטים של המים החמים.

הבסיס מרותך מ פינות מתכתעם מידות מדף של 35x35 מ"מ, ארבע תומכים פוזי. 10 מאותן פינות ושמונה סוגריים פוזי. 13. הסוגריים מחוברים זה לזה על ידי מוטות פלדה pos. 17 אורך 930 מ"מ. קוטר 10 מ"מ.

רשת מתכת בגודל תא של 15X15 מ"מ מרותכת על גבי המדפים הפיניים. קוטר חוט רשת 1.5-2 מ"מ.

ארבע שכבות, פוז., נחתכות מסרט פלדה. 6. בעזרת החורים שבבטנות, קודחים בפינות הבסיס חורים בקוטר 4.5 מ"מ וחותכים הברגים עבור ברגי VM 5; לאחר מכן הבסיס מותקן במקום שנקבע עבור המים החמים חלקת גן, גן ירק וכו'.

יש לבחור את המיקום כך שהמים החמים לא יהיו מוצלים על ידי עצים ומבנים. לאחר בחירת מקום לתמוך בבסיס, הוא מקובע באדמה טיט מלט. מותר לרתך משטחי תמיכה בקוטר של 100 מ"מ יריעת פלדהעובי 2 מ"מ.

לאחר מכן, מרותכים ארבעה מתלים לסירוגין בפינות ריבוע הבסיס כך שהמתלים באורך 30 מ"מ ומופיעים במרכז הבסיס בגובה של בערך.

החומר של המוטות זהה לזה של המתלים.

ואז מ סרט פוליאתילןמגש בעובי 1 מ"מ נחתך פוז. 5; הקצוות של המזרן, שיהיו מתחת לבטנות, מוכנסים פנימה כדי לחזק את נקודת החיבור. חותכים במרכז המזרן חור עגולבקוטר 70 מ"מ - לניקוז מים. ניתן לחזק את הקצוות של החורים גם על ידי ריתוך שכבת פוליאתילן נוספת.

לאחר מכן, מקובעת לעמודים מסגרת רשת שהיא רשת דייגים עדינה בגודל תא של 15X15 מ"מ. הרשת קשורה לעמודים ולקצוות של משטח רשת המתכת באמצעות סרט כותנה כמו זה. כך שהרשת נמתחת בחוזקה בין העמודים.

כמו כן, רצוי לקשור את הרשת למוטות הצולבים, ולחלק את הנפח הפנימי של הפירמידה לשני תאים.

לפני קשירת הרשת לפוסט האחרון, התאים (החל מלמעלה) של מסגרת הרשת המתקבלת ממולאים בחוזקה בשאריות מקומטות של נייר עיתון. יש לבצע מילוי כך שלא יישאר מקום פנוי בתוך הפירמידה והבליטה של ​​קירות הרשת תהיה מינימלית.

ואז הם מתחילים ליצור כיפה שקופה.

הוא עשוי מסרט פוליאתילן, החיתוך שלו מתבצע על פי הציור, pos. 1 ומרותך עם מלחם לאורך מישורים A, A1. בצע את התפר ללא התחממות יתר כדי שהפוליאתילן לא יהפוך שביר באתר הריתוך.

כדי למנוע פגיעה בשלמות הכיפה בחלק העליון של הפירמידה, היא מכוסה במעין "כובע" פוליאתילן - שבר B לפי מיקום הציור. 1. לאחר מכן, לאחר שהנחתו תחילה את שבר B על הפירמידה, הניחו בזהירות את הכיפה על המסגרת. לאחר יישור הכיפה, לרתך את הקצוות של מישורי C: מתקבל מעין גג.

מִבצָע

כאשר השמש שוקעת, הכיפה השקופה מקופלת עד לגובה המוטות הצולבות ומתקבעת במצב זה בעזרת פלטה, שמה ווים על המוטות. 17.

במהלך הלילה הנייר יספוג לחות ובבוקר מורידים את הכיפה ומקבעים את הקצה התחתון שלה לבסיס בעזרת בולם זעזועים.

במהלך היום השמש תחמם את הפירמידה, הלחות מהנייר תתנדף, וכשהאדים מתקררים הוא יתעבה על הקירות למים, הזורמים למטה. מים נאספים על ידי הנחת מיכל מתחת לחור במחבת הפוליאתילן.

בשקיעה המחזור חוזר על עצמו.

יש להעריך מים ולא לבזבז אותם. IN עולם מודרניאפילו ילדים יודעים על זה. הדרך הקלה ביותר עבור תושב עיר להעריך את מלוא המשמעות של פסק דין זה היא לדמיין את עצמו במדבר, שם ניתן להשיג מים רק מתחת לאדמה ומהאוויר. ואז עם מיומנות מסוימת. אבל לא נדבר על דרכים לאיסוף מים נקיים בנסיבות קיצוניות, אלא על מכשירים שמקלים על חייהם של אנשים על ידי הוצאתם מהאוויר.

כמה פעמים נאמר שמים נקיים ושמישים הם הבסיס לכל החיים על פני כדור הארץ והם הופכים ליותר ויותר נדירים מדי שנה. שבעתיד הקרוב יתפתחו מלחמות לא בגלל נפט ומינרלים אחרים, אלא בדיוק בגלל זה?..

כבר עכשיו, כאדם אחד מכל חמישה חווה קשיים עם מחסור במי שתייה. ואפילו לתושבי העיר הרגילים לנוחות הניתנת מערכות מודרניותאספקת מים, אל תשכח את זה.

מה אמרו בשיעורי גיאוגרפיה? " רוֹבפני כדור הארץ מכוסים במים..." וזה בערך 326 מיליון מייל מעוקב של מים. 97% מהם מלוחים מהימים והאוקיינוסים, ורק 3% טריים. אבל אפילו מהחלק הזה, 99.3% הם בצורת קרח, ומחצית ממה שנותר הוא מתחת לאדמה.

מחזור המים בטבע והשתתפות מחוללי מים מהאוויר בו (איור תאגיד AirWater).

עד 2025, תשעה מיליארד בני אדם על פני כדור הארץ יחלקו את אותה כמות מים זמינים. רובם יגורו בערים גדולות וצפופות, ויפעילו לחץ עצום על משאבי המים המקומיים.

ואם נזכור שצינורות מים בעיר צריכים להיות כל הזמן לתקן, לתקן ולעדכן, אז העתיד נראה אפל לחלוטין וחסר קנאה.

אז איפה אני יכול להשיג את זה? מים נקיים? האוויר מכיל, לפי הערכות שונות, בין 12 ל-16 אלף קילומטרים מעוקבים של לחות (או 0.000012% מכלל המים על פני כדור הארץ). ניתן להשוות נפח זה לכמות המים באגמים הגדולים צפון אמריקה(המאגר הטבעי הגדול ביותר של מים מתוקים בעולם).

בינתיים, ברבות מהמדינות העניות והצפופות ביותר בעולם, האוויר לח וחם עד כדי כך שניתן היה להתעבות ממנו מים ישירות.

מטר מעוקב של אוויר מכיל (תלוי בלחות) בין 4 ל-25 גרם אדי מים. מתקנים נוכחיים יכולים לגבות בממוצע כ-20-30% מסכום זה. הכי הרבה התנאים הטובים ביותרעבורם ( לחות גבוההוטמפרטורה) - במדינות הנמצאות בטווח של 30 מעלות מקו הרוחב מקו המשווה.

מכיוון שהטבע ממלא כל הזמן מים באוויר, מכשירים שמייצרים נוזל יקר מהאוויר לא יכולים להזיק סְבִיבָה(גם אם יש הרבה מהם מותקנים במקום מסוים). מסתבר שהתהליך יכול להימשך בלי סוף ותפעול המכשירים מוגבל רק על ידי חיי השירות שלהם.

בואו נדבר על איך פועלים מחוללי מים אטמוספריים (AWG - Atmospheric water generator). המערכות הראשונות המספקות מים מהאוויר פותחו עוד בשנות ה-90.

בעצם, הם היו דומים למערכת המשמשת לייבוש אוויר במקררים (אפשר לזכור גם את הגשם ממזגנים במטרופולין מודרנית). המדחס כופה את הקירור דרך רשת הצינורות הסבוכה, ובמקביל המאוורר כופה אוויר על הצינורות. אם טמפרטורת סלילי הקירור היא ממש מתחת לנקודת הטל, כ-40% מהנוזל מהאוויר יתעבה עליהם, ויזרום למיכל מיוחד. אם הצינורות קרים מדי, אז ייווצר קרח על פני השטח שלהם (מה שכמובן ישפיע על הפונקציונליות של המכשיר).

מפת זמינות המים של Gleick 1998 (איור מאת Water Master).

אבל זה במקרר, ובמחוללי מים אטמוספריים יש גם מסנני אוויר מיוחדים, סטריליזטורים אולטרה סגולים ומסנני פחמן למים שנאספים, מכשירים המעשירים אותם בחמצן וחיישני מפלס מים במיכל.

פרמטרי הפעלה אופטימליים של המתקנים: טמפרטורה מעל 15.5 מעלות צלזיוס ו לחות יחסית(RH) מעל 40%, וגם לא גבוה מדי מעל פני הים (לא יותר מ-1200 מטר). למרות שרוב ההוראות אומרות 20-40 מעלות צלזיוס ו-RH 60-100%.

ברור כי התקנה של גנרטורים כאלה דורשת נוכחות של קלט אוויר מחוץ לחדר. יש כאן חבורה שלמה של גורמים: באופן מפתיע, האוויר האטמוספרי הרבה יותר נקי מאוויר "ביתי", והאוויר ה"משרדי" כבר יובש על ידי מזגנים. ואיסוף לחות מחדר מזיק: אנשים כבר סובלים מהלחות הנמוכה שלו. אם כי המתקנים הקטנים ביותר, אם יש אוורור טוב, ניתן למקם במטבח או בחדר האמבטיה.

איפה מייבש כזה יכול להועיל? התחלנו מהמדבר - שם זה יועיל לתושבי יישובים רחוקים שאספקת המים בבקבוקים יקרה או בלתי אפשרית עבורם, צבאית, מובילה לְחִימָההרחק ממקורות מים, ונציגי משלחות הומניטריות והצלה (כולל רופאים).

ניתן להשתמש ב-AWG למטרות ביתיות וחקלאות, ב שטחי משרד, בתי ספר, בתי מלון, על ספינות שייט, מרכזי ספורט ומקומות ציבוריים אחרים.

למטרות מסחריות, חלק מהיצרנים אף מציעים אפשרות לבקבק מים מהאוויר לבקבוקים!

עכשיו בואו ננסה לדבר על המוצרים העיקריים המוצעים בשוק להפקת מים מהאוויר.

אלמנט רביעי

Air2Water

מכשירים שפותחו על ידי Air2Water מספקים בין 3 ל-38 ליטר מים ביום, כלומר, הם לא כל כך גדולים.

עקרון הפעולה של מכונות אלה מתאים לכל האחרים, אם כי ישנם כמה הבדלים: בהתחלה, האוויר עובר דרך מסננים אלקטרוסטטיים, השומרים על כ-93% מהחלקיקים המרחפים. מים מעובים עוברים תאורה מנורה אולטרה סגולהבמשך 30 דקות (בשלב זה 99.9% מהחיידקים והחיידקים מתים), ואז המשקעים מופרדים, מסנני פחמןכ-99.9% מהחומרים הנדיפים המזיקים נשמרים חומר אורגני, והממברנה המיקרופורוסית מפרידה וירוסים. אבל זה לא הכל - כל שעה מטופלים שוב המים במיכל באור אולטרה סגול.

הייצור העיקרי של המכשירים מרוכז בסין ובסינגפור, אם כי המשלוח מתבצע בכל העולם.

Aquair היא חברת בת אמריקאית של RG Global Lifestyles, שנוסדה ב-2004. הצד החזק שלו, אולי, הוא שבנוסף לשאיבה פשוטה של ​​לחות מהאוויר, היא מתמחה גם במערכות טיהור מי שתייה (התוצאה היא מסנן בן חמישה שלבים).

N. HOLIN, פרופסור, G. SHENDRIKOV, מהנדס
אוֹרֶז. I. KALEDINA and N. RUSHEVA
ציוד נוער מס' 7 1957.

גשם תת קרקעי

השמש של הקיץ בוערת ללא רחם ורוחות לוהטות נושבות.

האדמה מיובשת עד כדי כך שהיא מכוסה ברשת צפופה של סדקים עמוקים. הצמחים נשמטו עליהם וברור שחסר להם לחות.

איפה שיש מים בקרבת מקום, אנשים משקים את האדמה. אבל נסה לתת לה מים כשאין גוף מים גדול בקרבת מקום.

אבל השקיית פני השטח מלווה במספר נקודות שליליות, כתוצאה מכך מופרעת הפעילות החיונית של הצמח. מאוד ספוג מים שכבה עליונהובמקביל, הגישה של האוויר לשכבות התחתונות של האדמה נעצרת, הפעילות המועילה של מיקרואורגניזמים מופחתת. לפיתוח עשבים ומזיקים, השקיה כזו יוצרת במיוחד תנאים נוחים. מלחים מזיקים מופקדים על פני הקרקע ונוצר קרום. ואז, כאשר האדמה משתחררת, המבנה שלה מתדרדר והשורשים נפגעים. בנוסף, הרבה מים הולכים לאיבוד באמצעות אידוי וסינון.

לכן, כבר זמן רב מתנהלת עבודה ליצירת שיטת השקיה שבה הלחות תעבור ישירות לשורשי הצמחים.

בָּדוּק מערכות שונות, אבל כולם נָפוֹץלא קיבלו אותו כי הם לא היו מושלמים. במקרים מסוימים, מבני השקיה התבררו כמורכבים ויקרים מאוד, במקרים אחרים הם לא עמדו בדרישות אגרוטכניות.

יום אחד, מחברי מאמר זה תכננו מקדחה הידראולית פשוטה ונוחה להזרקת תמיסת חימר לאדמה. מקדחה הידראולית זו היא קטע צינור מים, שבקצהו ישנה פייה עם תריס הפועל אוטומטית. לצינור מחובר צינור שדרכו מוזנים מים בלחץ מכל מכונה שיש בה משאבה ומיכל (מרססים, מיכליות וכו') או צינור. עקרון פעולתו מבוסס לא על סיבוב הגוף העובד ולא על הרס האדמה, אלא על שחיקתו. כאשר מפעילים את המקדחה ההידראולית, המים עצמם פותחים את התריס ושוחקים את האדמה. העובד לוחץ קלות על הצינור, והמקדחה ההידראולית נכנסת בקלות רבה, תוך כמה שניות, לעומק של 60-100 ס"מ לתוך האדמה. החלקיקים הנשחקים נשטפים במים לתוך נקבוביות האדמה.

ובעזרת הכלי הפשוט הזה, כמה מיליוני שיחי כרמים ניצלו פעם ממוות.

זה היה ככה. בקיץ שעבר, הכל בחצי האי קרים נחנק מבצורת. כרמים צעירים בשטח של יותר מ-15 אלף דונם היו על סף מוות, מכיוון שלא הייתה עוד לחות זמינה לצמחים באדמה. עלי הצמחים החלו לקמול ולהצהיב. כדי להציל אותם עם השקיה עילי, היה צורך לשפוך לפחות 500-800 מ"ק על כל דונם. מ' מים. אבל איפה אפשר להשיג אותו בכמויות כאלה בערבות המתייבשות? האגרונום D. Kovalenko, שעבד כסגן ראש מחלקת החקלאות האזורית של קרים, הציע לתת לכל שיח ענבים לפחות 3-4 ליטר מים. אבל אין לשפוך אותו על פני האדמה, כפי שנעשה בדרך כלל, אלא להחיל מים ישירות על השורשים. המקדחה ההידראולית שלנו שימשה למטרה זו.

מיכליות ומרססים הובילו מים מרחוק אל הכרמים. אליהם הוצמדו צינורות גומי ממקדחות הידראוליות וסופקה מנת מים צנועה לעומק של 60 ס"מ לאחר מספר ימים, השיחים התיישרו והעלים התיישרו. הבצורת התגברה. אפשר היה לא רק להציל את הצמחים, אלא שהם אפילו החלו להתפתח במהירות. על רקע הצמחייה הדהויה, זה נראה כמו נס.

לקוראים עשויה להיות שאלה: "האם זה באמת היה שארבע ליטר מים הספיקו לשתייה במשך כל הקיץ? שיח גדולענבים? אותה שאלה עלתה פעם בקרב מומחי השקיית קרקע.

עוד באוקטובר 1954, באזור אודסה, ביצענו את הניסויים הבאים: השתמשנו במקדחה הידראולית כדי לשאוב 5 ליטר מים לתוך בארות לעומק של 60 ס"מ. לאחר מכן בוצעו מספר חתכי אדמה לאורך ציר הבאר. באחד מהם, שנעשה לאחר 12 שעות, היו פי ארבעה יותר מים ממה שנשפך שם. ובקטע שנעשה 48 שעות לאחר מכן, הוא הפך אפילו יותר גדול.

מאיפה היא באה?

מדענים צפו זמן רב בתופעה דומה בטבע. מדען הקרקע וטיוב הקרקע הסובייטי הבולט ביותר, האקדמאי א.נ. קוסטיאקוב, כתב: "יש לציין במיוחד את בעיית ההשקיה של עיבוי תת-קרקעי, אשר צריכה להתבסס על כל חיזוק אפשרי של תהליכי עיבוי בשכבות הפעילות של אדמת אדים. לחות הכלולה באוויר האטמוספרי והקרקע, והשימוש בתהליכים אלה ללחות הקרקע."

הניסיון שלנו אישר בבירור את הצהרותיו של המדען. העלייה בלחות בבארות שחתכנו נבעה מהעיבוי של אדי מים באוויר באזור לח, ולכן מקורר, של האדמה. לדעתנו, אותה תופעה התרחשה בהשקיית כרמי קרים בשנה היבשה במיוחד 1957, כאשר בממוצע נשפכו מתחת לשיח לא יותר מ-4 ליטר מים.

נהרות זורמים על פני הארץ

טרם ניתן הסבר מדויק לכל התופעות הקשורות לעיבוי אדי האוויר בקרקע. היצירות המשמעותיות ביותר בתחום זה כוללות את יצירותיו של הפרופסור הסובייטי V.V. Tugarinov. כל חייו עסק המדען בסוגיית השגת מים מהאוויר באזורים שבהם חסרים לאנשים, לבעלי חיים ולצמחים. מסות אדירות של לחות שועטות באוויר. מחושב שבאזור המרכזי של ברית המועצות, על פני שטח באורך 100 ק"מ עם מהירות רוח של 5 מ' לשנייה, כל כך הרבה מים זורמים ביום אחד שהם יכולים ליצור אגם באורך 10 ק"מ, רוחב 5 ק"מ ו-60 מ' עמוק ובחם יותר. אזורים בחלל כזה יהיו אפילו יותר מזה. אבל הוא עדיין לא נגיש לבעלי חיים או לצמחים. רק לפעמים בבקרים כמות זעירה ממנו מתעבה על האדמה ונושרת בצורת טל, שלאחר מכן מתאדה במהירות.

האם ניתן לכפות על אדי מים באטמוספרה להפוך למים?

פרופסור טוגרינוב הוכיח שזה די בר ביצוע. בשנת 1936, בשטח האקדמיה החקלאית של מוסקבה על שם K. A. Timiryazev, הוא בנה מתקן מעניין, שהיה גבעה חולית קטנה בגובה 6 מ' בגבעה זו היה פיר אנכי המחובר לשני צינורות משופעים מעט. לאחר מספר שנים של עבודה קשה, המדען השיג תוצאה מבריקה: מים החלו לזלוג מהגבעה דרך הצינורות. ככל שמזג האוויר חם יותר, כך היה יותר. ביולי הגיעה כמות המים למקסימום. מבחינה פיזית, תופעה זו מובנת למדי. הטמפרטורה בתוך הגבעה נמוכה מהאוויר שמסביב. על פני החלקיקים הקרים יותר של האדמה שממנה נוצרה הגבעה, התרחש עיבוי אדים - "טל" התיישב. כתוצאה מכך ירד גם לחץ האוויר בתוך הגבעה, והאוויר החיצוני רץ לשם. אוויר חם. עוד יותר מים הצטברו והחלו לזרום החוצה דרך הצינורות. מסתבר שאפשר להוציא מים מהאוויר. יתרה מכך, ניתן להפיק אותו בכמויות מספיקות אפילו להשקיית שדות. אם, למשל, בתנאי חצי האי קרים ניתן היה ליצור משטח עיבוי בשטח של קילומטר רבוע אחד, אז בקיץ בשעה טמפרטורה גבוההתוך 10 שעות אפשר לקבל בערך 4,500 סמ"ק. מ' מים. לרוע המזל, באותו זמן הרעיון של המדען לא נתמך.

כעת השיטה המתוארת לעיל של שימוש באמצעי הידרומכניזציה מאפשרת ליישם את התוכניות של פרופסור טוגרינוב בצורה פשוטה וקלה יותר. האדמה עצמה הופכת כאן למעבה לחות. ההידרומקדח יוצר תעלות באדמה שדרכן שועטים אדי מים מהאוויר לתוך המעבה הטבעי הזה. למעשה, הכנסת מים דרך מקדחה הידראולית נחוצה רק כדי ליצור תעלות באדמה שדרכן זורם אוויר חם, והדבר גורם להופעת מעין גשם תת-קרקעי. זה יכול לפתור בעיה שמדענים רבים ניסו להשיג במשך זמן רב.

עם זאת, השימוש במקדחה הידראולית אינו מוגבל רק להשקיית האדמה.

זה ידוע כי המגדל המפורסם איוון ולדימירוביץ' Michurin הקדיש תשומת לב רבה להאכלה עמוקה של צמחים. וזה לא היה מקרי. בשיטה זו של האכלה, האספקה חומרים מזיניםמתרחש ישירות באזור הפעילות הפעילה של מערכת השורשים, שבגללה התשואה עולה פי 1.5-2. אבל, למרות ההבטחה יוצאת הדופן להאכלה עמוקה, לא ניתן היה ליישם אותה בקנה מידה גדול בשל עלות העבודה הגבוהה ופריון העבודה הנמוך.

עם המצאת המקדחה ההידראולית, בעיה זו הפכה לפתירה. חוויה נהדרתהשימוש במקדחים הידראוליים להאכלה עמוקה הראה שזה מאוד דרך חסכונית. אדם אחד יכול לקדוח כמה אלפי בארות ביום ובו זמנית להכניס כמות נדרשתנוזל האכלה. בנוסף, השימוש במקדחות הידראוליות מאפשר לשלב דישון עם השקיה עמוקה.

לכרם יש את האויב הגרוע ביותר שלו - פילוקסרה. זה מאוד חרק קטן, בולט מערכת שורשיםשיחים הצמח נהיה חולה, מתחיל לנבול ולבסוף מת.

בעבר, כדי להיפטר ממחלה זו, היה צורך לכרות ולנטוש כרמים נגועים בפילוקסרה למספר שנים. התרגיל ההידראולי איפשר להילחם באויב הנורא הזה. חומרי הדברה מוכנסים לקרקע בשכבות בעומקים שונים. פילוקסרה מתה מהם, והצמחים שנידונו למוות מתאוששים לחלוטין ומתחילים להניב שוב פירות בשפע.

אבל זה לא הכל. בשנת 1957, בעזרת מקדחות הידראוליות, ניטעו יותר מ-25 אלף דונם של כרמים בחוות קולקטיביות וממלכתיות באזור אודסה. בתוך כמה שניות, מקדחה הידראולית קודח באר בעומק מסוים. נוצרת בו תרחיץ עפר, שבו טובלים השתיל או הייחור. פשוט, אמין ופרודוקטיבי במיוחד!

עלות שתילת הכרמים באמצעות מקדחה הידראולית זולה פי ארבעה, וצמחים שנשתלו כך משתרשים טוב יותר. ואז הם מתפתחים במהירות ומתחילים להניב פרי מוקדם יותר.

לסיכום, נציין כי כבר מתחילים להשתמש במקדחים הידראוליים בעבודות אחרות: בעת ניקוז ביצות, בעת התקנת תומכים לכרמים, בעת מאבק בסינון והמלחת הקרקע. בעזרת המכשיר הפשוט הזה, אפשר היה להגשים את החלום להפוך את אדמות המדבר של הקארה-קומים ל גנים פורחים. הרי השקיה של הכותנה, הכרמים, הסובטרופיים, השמן האתרי ושאר הצמחים המטופחים שם תצריך כמות קטנה מאוד של מים, שניתן להשיג בקלות יחסית גם במדבר. נראה לנו שהשימוש בהידרומכניזציה קטנה ב חַקלָאוּתיעזור לפתור בהצלחה את הבעיה של הגדלת פרודוקטיביות משמעותית פרדסים, כותנה, גידולים תעשייתיים, ועוד צמחים חקלאיים רבים אחרים.

באמצעות מקדחה הידראולית נקדחו מספר בארות לעומק של 0.5 - 0.6 מ' סופקו לכל אחת מהן 5 ליטר מים בלחץ של 2 אטמוספרות. לאחר 12 שעות נחפרו חלק מהבארות בצורת תעלה בעומק של כמטר. התמונה מימין מציגה קטעים של בארות. כמות הלחות באזור הלחות לאחר 12 שעות. גדל פי ארבעה. משמאל תרשים של התפלגות המים באדמה. כאשר מקדחה הידראולית מספקת נוזל לאדמה מתחת לחץ גבוההוא ממהר לתוך נקבוביות האדמה הקוטר הגדול ביותר, תוך הרחבתם. בקרקע נוצרים תעלות רבות של חתכים שונים ומשופר מבנהה. ערוצים אלו יוצרים תנאים טוביםלתנועת זרמי אוויר ובעיקר אדי מים באדמה. כמות העיבוי לפי הנוסחה שנגזרת על ידי פרופסור V.V Tugarinov תלויה בהבדל בגמישות האדים של האוויר החיצוני והאדים במשטח העיבוי. אם ההבדל בין האלסטיות של אדי אוויר ואדי אדמה הוא מילימטר כספית, בתנאי שהאדים עוברים בצורה אידיאלית דרך האדמה, אז בגלל עיבוי בשעה אחת מטר מעוקבאדמה תשחרר 60 ליטר מים.

לבנק החזירים המשותף

(המגזין "חקלאות בית")

מזה שנים רבות אני משתמש באתר שלי במקדחה הידראולית פשוטה ונוחה, עליה קראתי בכתב העת "טכנולוגיה לנוער" (מס' 7, 1958). פרופסור נ' חמין והמהנדס ג' שנדריקוב, במאמר "ניתן לחלץ מים מהאוויר", תיארו כיצד בעזרת מקדחה הידראולית שתכננו, שנה לפני פרסום המאמר, היו כמה מיליוני שיחי ענבים. נשמר בקרים. כרם צעיר המשתרע על שטח של 15,000 דונם מת מבצורת. נדרשו מינימום של 500, או אפילו 800 מ"ק מים (ל-1 דונם), אך לא היה. אבל ברגע השימוש במקדחה הידראולית, רק 3-4 ליטר מים הוחלו ישירות על שורשי הצמחים, לאחר מספר ימים הם לא רק "התעוררו לחיים", אלא גם החלו להתפתח במהירות.

ניסויים שערכו המחברים הראו שאם 5 ליטר מים יסופקו לעומק של 60 ס"מ, אז לאחר 12 שעות יהיו יותר פי כמה מהם, כי על ידי החדרת מים, אנו יוצרים תעלות רבות מתחת לאדמה שבהן הלחות תתעבה.

בהשפעת המים המסופקים למקדחה ההידראולית בלחץ של 1.5-2 אטמוספרות, הוא נקבר לעומק הדרוש.

כשאתה עובד עם מכשיר זה, אתה לא יכול להגביל את עצמך להשקיה, אלא לבצע דישון עמוק של צמחים, להכניס כימיקלים להגנה מפני פילוקסרה, ותוך כמה שניות לקדוח באר, שמתמלאת מיד בלחות, לשתילת ייחורי ענבים.

כמה מילים על עיצוב המקדחה ההידראולית (ראה איור).

זה מורכב מ צינור אינץ'אורך 1 מ'. קצה מוברג בקצה. גם צינור באורך 40 ס"מ מרותך לרוחב הקצה השני של הצינור. דרך הברז, מים מסופקים דרך צינור רוחבי ונכנסים לקצה. צינור זה משמש גם כידית.

הקצה מורכב מגוף ומקונוס, מאובטחים בגוף עם מכונת כביסה מעוצבת. החרוט, נלחץ לגוף בעזרת אגוז, חוסם את ההזנה; מים מהתעלה. הוא יכול לזרום החוצה רק דרך שישה חריצים שנכרסו בחלק התחתון של הגוף, שנגדם נלחץ החלק העליון של החרוט.

ביציאה מקצה המקדחה ההידראולית, המים שוחקים את האדמה, והיא שוקעת באדמה. לאחר סגירת הברז, יש צורך לאפשר למים הנותרים לצאת החוצה, כך שבעת ההרמה, המים שנותרו במקדחה ההידראולית לא ישטפו את האדמה מדפנות הבאר. אדמה ו מי גשמיםאל תיכנס לבאר כי אני סוגר אותה פַּחִית, לאחר שעשה בעבר חורים על הקיר הצדדי שלו. לספק, למשל, ילד בן עשרים עץ פרילחות, זה מספיק לי לעשות 6-8 "זריקות". לחץ נדרש in hydrodrill נוצר באמצעות מרסס מתוצרת חרקוב עם קיבולת מיכל של 50 ליטר. לְאַחַר... (לצערי, אין לי סוף).
[מוגן באימייל]