솔라 스틸
Solar still |
태양은 여전히 태양의 열을 이용하여 물을 증발시킴으로써 물을 증류시켜 식히고 모아 정화할 수 있다.그들은 식수를 구할 수 없는 지역에서 사용되기 때문에 더러운 물이나 식물에서 햇빛에 노출되어 깨끗한 물을 얻을 수 있다.
스틸 타입에는 대규모 집광 태양 정전기 및 응축 트랩이 있습니다.태양 정전기에서는, 불순물이 집전 장치 외부에 포함되어 투명한 집전 장치를 통해 반사되는 햇빛에 의해 증발됩니다.순수한 수증기는 차가운 내부 표면에서 응축되어 탱크로 떨어집니다.
증류는 자연이 비를 만드는 방식을 모방한다.태양의 에너지는 증발할 정도로 물을 가열한다.물이 증발하면서 수증기가 올라가고 냉각되면서 다시 물로 응축됩니다.이 과정은 소금이나 중금속과 같은 불순물을 남기며 미생물학적 유기체를 제거한다.최종 결과는 순수(음용) 물입니다.
역사
응결 트랩은 잉카 이전 사람들이 안데스 산맥에 거주할 때부터 사용되어 왔다.
1952년, 미군은 바다에 발이 묶인 조종사들을 위한 휴대용 태양광 스틸을 개발했다.610밀리미터(24인치)의 팽창식 플로팅 플라스틱 볼과 측면에 유연한 튜브가 있는 것이 특징입니다.안쪽 가방은 바깥쪽 가방의 부착 지점에 매달려 있습니다.볼의 목구멍에서 안주머니에 바닷물을 붓는다.사이드 튜브를 사용하여 담수를 꺼냅니다.생산량은 하루에 [1]담수 1.4리터(1.5USqt)에서 2.4리터(2.5USqt)까지 다양했다.일부 구명 뗏목 생존 키트에도 유사한 스틸이 포함되어 있지만, 수동 역삼투 담수화기는 대부분 이를 대체했다.[2]
오늘날, 안데스 산맥의 건조한 국경 지역에서 일주일 이상 장기 순찰을 할 것으로 예상되는 전문 부대가 사용하기 위해 수분 트랩에 물을 모으는 방법이 아르헨티나 육군 내에서 가르쳐지고 있다.
방법들
피트 스틸
수집기가 구덩이 바닥에 놓여 있다.나뭇가지가 구덩이에 수직으로 놓여 있다.나뭇가지들은 구덩이의 가장자리 위로 뻗어나갈 정도로 길며 물을 수집기로 유도하는 깔때기를 형성합니다.그리고 나서 더 많은 가지, 잎, 풀 등을 사용하여 이 깔때기 위에 뚜껑을 만듭니다.물은 매일 아침 모인다.
이 방법은 리셉터클, 깔때기, 뚜껑에 이슬이나 서리가 생기는 것에 의존합니다.이슬을 형성하는 것은 깔때기 바깥과 용기로 모이고 흘러갑니다.이 물은 보통 아침 햇살과 함께 증발하여 사라지지만 뚜껑은 증발하는 물을 가두어 트랩 내의 습도를 높여 손실되는 물의 양을 줄입니다.뚜껑에 의해 생성되는 그늘은 트랩 내부의 온도를 낮추어 증발에 대한 수분 손실 속도를 더욱 줄여줍니다.
태양은 여전히 2-4개의 돌, 플라스틱 필름 또는 투명한 유리와 깔때기를 만들기 위한 중심 무게와 응축수를 [3]위한 용기로 건설될 수 있다.재료가 개선되면 효율이 향상됩니다.플라스틱 한 장으로 나뭇가지와 잎을 대체할 수 있다.플라스틱이 방수되어 수증기가 빠져나가지 않기 때문에 효율이 높아집니다.그 시트는 돌이나 흙으로 사방이 땅에 붙어 있다.시트의 중심에 무게를 가하면 깔때기가 형성됩니다.응축수가 용기로 흘러들어갑니다.구덩이의 증류에 대한 한 연구는 뚜껑을 30도 각도로 꺾는 것이 가장 많은 물을 포획한다는 것을 발견했습니다.최적의 수심은 약 25밀리미터(1인치)[4]였습니다.
증산
광합성을 하는 동안 식물은 증산을 통해 물을 방출한다.물은 잎이 무성한 나뭇가지를 [5]투명한 플라스틱으로 감싸 나무가 [6]방출하는 수증기를 흡수함으로써 얻을 수 있다.플라스틱은 광합성을 계속하게 한다.
2009년 연구에서는 플라스틱 각도의 변화와 내부 온도 대 외부 온도의 증가로 출력량이 개선되었습니다.
완화되지 않으면 나뭇가지 주변의 증기 압력이 너무 높아져 잎이 더 이상 증산할 수 없으므로 물을 자주 제거해야 합니다.
혹은 풀무더기나 작은 덤불을 봉투 안에 넣을 수도 있다.특히 잎이 뿌리째 뽑힌 경우에는 정기적으로 잎을 교체해야 합니다.
가방이 햇빛을 최대한 쬐었을 때 효율이 가장 뛰어납니다.부드럽고 과육이 많은 뿌리는 최소한의 노력으로 가장 많은 양의 액체를 생산합니다.
윅
심지형 솔라는 여전히 각진 [7]지붕을 가진 수증기 밀폐형 유리 탑 박스입니다.물은 위에서부터 쏟아진다.그것은 햇빛에 의해 가열되고 증발한다.유리 밑면에서 응축되어 하단의 연결 파이프에 연결됩니다.윅은 표면적을 늘리기 위해 물을 둑으로 나눈다.심지가 많을수록 더 많은 열이 물에 도달한다.
더 많은 열을 흡수하기 위해 심지를 검게 할 수 있습니다.유리는 높은 온도에서 플라스틱보다 열을 덜 흡수하지만 유리는 유연하지 않습니다.
플라스틱 그물은 물이 용기 안으로 떨어지기 전에 물을 받아 가열할 시간을 더 줄 수 있다.
첨가물
염수나 다른 오염된 물을 증류할 때, 염료를 첨가하는 것은 흡수되는 태양 복사의 양을 증가시킬 수 있다.
리버스 스틸
역방향은 여전히 태양열로 가열된 주변 공기와 장치 사이의 온도 차이를 사용하여 주변 수증기를 응축합니다.그러한 장치 중 하나는 외부 전력 없이 물을 생산한다.상부에 반전된 원뿔이 있어 공기 중의 주변 열을 차단하고 상자 윗면에 햇빛을 차단합니다.이 표면은 여러 층의 폴리머와 [8]은으로 코팅된 유리판입니다.
햇빛을 반사하여 표면 난방을 줄입니다.반사되지 않은 잔류열은 대기권을 통과해 우주로 보내지도록 특정(적외선) 파장으로 재방출된다.이 박스는 주변 온도보다 최대 15°C(27°F) 더 차가울 수 있습니다.그것은 결로를 촉진하여 천장에 모이게 됩니다.이 천장은 초소수성 물질로 코팅되어 있기 때문에 응축수가 물방울 형태로 형성되어 집전기로 떨어집니다.테스트 시스템은 10cm(3.9인치) 표면 또는 약 1.3L/m2(0.28gal/ft2))[8]를 사용하여 하루에 4.6ml(0.16US floz)의 물을 산출했습니다.
효율성.
응축 트랩은 기존 상수원 또는 공급원을 확장 또는 보완하기 위한 소스이다.직경 40cm(16인치)x 깊이 30cm(12인치)의 트랩은 하루에 약 100~150mL(3.4~5.1US floz)의 출력을 냅니다.
콘센트를 넣기 전에 구덩이에 소변을 보는 것은 소변의 수분 함량을 일부 회복할 수 있게 해준다.
건설에 [9]필요한 에너지/물 때문에 구덩이는 여전히 생존하기에는 너무 비효율적일 수 있습니다.사막 환경에서 물은 1인당 1일 3.8리터(1US gal)를 초과할 수 있지만 생산량은 평균 240밀리리터(8US floz)[9][10]에 불과합니다.공사 [10]중 유실된 물과 동일한 양의 물을 수집하려면 며칠간의 물 수집이 필요할 수 있습니다.
적용들
리모트 사이트
태양광 스틸은 원격 가정이나 정전 [11]시처럼 비, 배관 또는 우물물이 실용적이지 않은 경우에 사용됩니다.며칠 동안 전력이 손실될 수 있는 아열대 허리케인 목표 지역에서 태양 증류는 깨끗한 물의 대체 공급원을 제공할 수 있다.
서바이벌
태양광 스틸은 바다에 빠진 조종사에 의해 사용되어 구명 뗏목 비상 [1]키트에 포함되어 왔다.
응축 트랩을 사용하여 소변을 증류하면 요소와 염분을 제거하여 몸의 [12]수분을 재활용할 수 있습니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ a b 'Sea Water Still'Popular Mechanics, 1952년 2월, 페이지 113
- ^ "Manual Reverse Osmosis Desalinator - Notice of Intent to Award Sole Source, USAF". fbo.gov. 2012. Retrieved July 3, 2012.
- ^ "Uncle John's Portable Solar Water Distiller ( for Survival )". Instructables.
- ^ Khalifa, Abdul Jabbar N.; Hamood, Ahmad M. (November 2009). "Performance correlations for basin type solar stills". Desalination. 249 (1): 24–28. doi:10.1016/j.desal.2009.06.011.
- ^ 2013년 4월 22일, R. 솔라 스틸 실전 서바이버 회수
- ^ O'Meagher, Bert; Reid, Dennis; Harvey, Ross (2007). Aids to survival: a handbook on outback survival (PDF) (25th ed.). Maylands, W.A.: Western Australia Police Academy. p. 24. ISBN 978-0-646-36303-5. Retrieved 7 February 2017.
- ^ Manikandan, V.; Shanmugasundaram, K.; Shanmugan, S.; Janarthanan, B.; Chandrasekaran, J. (April 2013). "Wick type solar stills: A review". Renewable and Sustainable Energy Reviews. 20: 322–335. doi:10.1016/j.rser.2012.11.046.
- ^ a b Irving, Michael (June 24, 2021). ""Reverse solar still" keeps its cool to wring drinking water from air". New Atlas. Retrieved 2021-06-27.
{{cite web}}: CS1 maint :url-status (링크) - ^ a b Alloway, David (2000). Desert survival skills. University of Texas Press. pp. 63–65. ISBN 978-0-292-79226-5. Retrieved 9 May 2013.
- ^ a b United States Air Force (1 April 2008). U.S. Air Force Survival Handbook. Skyhorse Publishing. p. 285. ISBN 978-1-60239-245-8. Retrieved 9 May 2013.
- ^ Anjaneyulu, L.; Kumar, E. Arun; Sankannavar, Ravi; Rao, K. Kesava (13 June 2012). "Defluoridation of drinking water and rainwater harvesting using a solar still". Industrial & Engineering Chemistry Research. 51 (23): 8040–8048. doi:10.1021/ie201692q.
- ^ Grantham, Donald F. (March 2, 2001). A Source of Wilderness Novice Survival Skills. Xlbris Corp. p. 119. ISBN 0738836826.
- Jackson RD; Van Bavel CH (Sep 17, 1965). "Solar distillation of water from soil and plant materials: a simple desert survival technique". Science. 149 (3690): 1377–9. Bibcode:1965Sci...149.1377J. doi:10.1126/science.149.3690.1377. PMID 5826532. S2CID 42100191.
- Badran AA; Al-Hallaq AA; Salman IAE; Odat MZ (February 2005). "A solar still augmented with a flat-plate collector" (PDF). Desalination. 172 (3): 227–34. doi:10.1016/j.desal.2004.06.203.
특허
- US 3337418, "공기압 태양 에너지 스틸"
- US 4235679, "고성능 솔라 스틸"
- US 4966655, "플라스틱 덮개 태양전지 스틸"
