通风井

空气井或空中井是一种通过促进空气中的水分凝结来收集水的结构或装置。 气井的设计多种多样,但最简单的设计是完全无源的,不需要外部能源,并且几乎没有活动部件(如果有的话)。

三种主要设计用于空气井,指定为高质量、辐射和活性:

  • 高质量气井:20 世纪初使用,但该方法失败了。
  • 低质量辐射收集器:在 20 世纪后期开发,事实证明更为成功。
  • 主动收集器:它们收集水的方式与除湿机相同; 尽管这些设计运作良好,但它们需要能源,这使得它们在特殊情况下不经济。 全新的创新设计旨在xxx限度地减少主动式冷凝器的能源需求,或利用可持续和可再生能源

背景

所有气井设计都包含一个温度足够低的基板,以便形成露水。 露水是大气中的水蒸气凝结到基材上时自然发生的一种降水形式。 它与雾不同,因为雾是由空气中的粒子周围凝结的水滴组成的。 冷凝会释放潜热,必须将其消散才能继续收集水。

气井需要空气中的水分。 在地球上的任何地方,即使在沙漠中,周围的大气层也至少含有一些水。 根据 Beysens 和 Milimouk 的说法:大气中含有 12,900 立方千米(3,100 立方英里)的淡水,由 98% 的水蒸气和 2% 的冷凝水(云)组成:这一数字可与有人居住的土地的可再生液态资源(12,500 公里)。 空气中所含的水蒸气量通常被报告为相对湿度,这取决于温度——较暖的空气比较冷的空气含有更多的水蒸气。 当空气冷却露点时,它变得饱和,水分会凝结在合适的表面上。 例如,空气在 20 °C (68 °F) 和 80% 相对湿度下的露点温度为 16 °C (61 °F)。 如果相对湿度为 50%,露点温度会降至 9°C (48°F)。

一种相关但截然不同的获取大气水分的技术是雾栅栏。

气井不应与露水池混淆。 露水池是用于给牲畜浇水的人工池塘。 露水池(有时称为云池或雾池)的名称源于人们普遍认为池中充满了空气中的水分。 事实上,露水池主要由雨水填充。

石头覆盖物可以显着提高干旱地区的作物产量。 加那利群岛的情况最为明显:兰萨罗特岛每年的降雨量约为 140 毫米(5.5 英寸),而且没有xxx性河流。 尽管如此,通过覆盖火山石可以种植大量作物,这是 1730 年火山爆发后发现的一个技巧。 尽管这个想法启发了一些思想家,但效果似乎不太可能显着。 相反,植物能够直接从叶子上吸收露水,石质覆盖物的主要好处是减少土壤水分流失并消除杂草的竞争。

历史

从 20 世纪初开始,许多发明家尝试使用高质量收集器。 著名的研究人员是俄罗斯工程师 Friedrich Zibold(有时被称为 Friedrich Siebold)、法国生物气候学家 Leon Chaptal、德裔澳大利亚研究员 Wolf Klaphake 和比利时发明家 Achille Knapen。

Zibold 的收藏家

1900年,在拜占庭古城狄奥多西亚遗址附近,负责该地区的护林员和工程师齐博尔德发现了十三大堆石头。 每个石堆的面积刚好超过 900 平方米(9,700 平方英尺),高约 10 米(33 英尺)。 这些发现与直径 75 毫米(3.0 英寸)的赤陶管道遗迹有关,这些管道显然通向该市的水井和喷泉。 Zibold 得出结论,这些石头堆是为 Theodosia 供水的冷凝器,他计算出每口气井每天产生超过 55,400 升(12,200 英制加仑;14,600 美制加仑)。

通风井

为了验证他的假设,Zibold 在狄奥多西亚古遗址附近的 Tepe-Oba 山海拔 288 米(945 英尺)处建造了一个石堆冷凝器。 Zibold 的冷凝器被一堵高 1 米(3 英尺 3 英寸)、宽 20 米(66 英尺)的墙包围,围绕着一个带排水装置的碗形收集区。 他使用直径为 10-40 厘米(3.9-15.7 英寸)的海石堆成一个顶部直径为 8 米(26 英尺)的截锥,高 6 米(20 英尺)。 石堆的形状允许良好的空气流动,只有最小的温度。

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