本發(fā)明涉及一種收集水的方法和裝置，具體涉及一種從空氣中收集水的方法和裝置。

背景技術(shù)：

空氣取水主要針對室外自然空氣，并將空氣中的水蒸氣盡可能地轉(zhuǎn)化為更多的液態(tài)水。從空氣中取水是解決水資源不足的重要途徑。

從空氣中制取淡水，主要有兩種方法 ( 詳見論文“空氣取水技術(shù)的研究進展”，《化工進展》，2011 年第 30 卷第 8 期 P1664 ～ 1669) ：

1、冷卻取水 ：冷卻濕空氣，使其達到露點溫度以下，凝結(jié)出水。該方法一般采用壓縮機對冷媒進行加壓，并通過冷凝器將冷媒釋放的熱量轉(zhuǎn)移到環(huán)境中；冷媒經(jīng)蒸發(fā)器急速降壓而降溫，經(jīng)換熱管道降低冷凝面的溫度，進而在冷凝面上冷卻濕空氣。該方法受空氣的溫度、濕度、氣壓等因素影響較大，例如在空氣含濕量大的情況下效率高，取水量大，但當空氣含濕量小時，隨著空氣露點溫度降低，取水效率急劇下降，甚至無法取水。又例如由于冷凝器其冷凝面的溫度必須在水的凝固點之上（冷凝面溫度低于凝固點，冷凝在冷凝面上的水將凝結(jié)），當環(huán)境空氣溫度較低，空氣與冷凝面的溫差較小，空氣中的水汽無法快速釋放出潛熱（相變焓）而液化，導致現(xiàn)有的冷卻取水方法同樣無法再低溫環(huán)境下使用。

2、吸附取水 ：利用吸濕性強的固體或液體干燥劑吸收空氣中的水分，再加熱解吸，凝結(jié)水蒸氣得到淡水。這類方法可以從含濕量很小的空氣中將水分吸取出來，然而，其加熱解吸過程耗能大，過程不連續(xù)，且在空氣含濕量小時，效率也不高。

因此，亟需一種能夠在干燥、低溫環(huán)境中高效集水的空氣集水方法和裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種能夠在干燥、低溫環(huán)境中高效集水的空氣集水方法和裝置。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種從空氣中收集水的方法,包括如下步驟：

S1.預設一臨界環(huán)境參數(shù)；

S2.采集實時環(huán)境參數(shù)，并將其與所述臨界環(huán)境參數(shù)進行對比；

S3.提供一用于冷凝空氣的冷凝面；當實時環(huán)境參數(shù)高于所述臨界環(huán)境參數(shù)，直接從環(huán)境中采集空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當實時環(huán)境參數(shù)低于所述臨界環(huán)境參數(shù)，從壓縮機的用于冷凝冷媒的冷凝器處收集流經(jīng)冷凝器的空氣或/和采用加熱裝置加熱后的空氣，再使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。

臨界環(huán)境參數(shù)可以是環(huán)境空氣的溫度、濕度、蒸氣壓、大氣壓或相對濕度等對水的冷凝效率有影響的環(huán)境因素的數(shù)值或由這些數(shù)值可以計算出的系數(shù)（可采用現(xiàn)有技術(shù)計算），其數(shù)值具體的大小可以根據(jù)各因素與冷凝水效率的關系由用戶自行調(diào)整。當溫度、氣壓、蒸氣壓、相對濕度較高時，水較容易液化，冷凝面可以直接從環(huán)境中采集空氣冷凝出液態(tài)水。本發(fā)明特別在環(huán)境溫度、氣壓、蒸氣壓、相對濕度等參數(shù)較低時，使冷凝面采集加熱后的空氣進行冷凝處理，由于氣體的溫度與冷凝器冷凝面的溫差較大，氣體的熱量可以快速、大量地釋放，使空氣中的水蒸氣有足夠的熱力學動力進行液化，最終有效提高冷凝水的效率。同時，冷空氣其飽和蒸氣壓較大，周圍冷空氣的水分更容易被富集到熱空氣中，進而提高熱空氣中的絕對濕度（含水量），進一步提高水液化的效率。本發(fā)明中，熱空氣可以從與壓縮機連接的冷凝器處采集，也可以單獨設置一加熱機加熱冷凝器進氣口處的空氣。從冷凝器處采集空氣，可充分利用壓縮機的余熱，降低制水過程的能耗。但對于氣溫較低的環(huán)境，僅靠壓冷凝器無法充分提高空氣的溫度，此時可利用一加熱裝置單獨或輔助加熱空氣。加熱裝置可選用任意一種現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，如設置在進氣口處的電熱絲、電熱陶瓷片等。相對于提高壓力、采用吸水劑富集水分等手段，本發(fā)明回收壓縮機高溫空氣進行冷凝的方式其能耗更低、效果更佳，尤其適用于在干燥、低溫的環(huán)境下從空氣中集水。實時環(huán)境參數(shù)可以采用相關的傳感器實現(xiàn)。所述冷凝器和壓縮機可選用任意一種現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，如申請?zhí)枮?01010226267.4的中國實用新型專利所記載的壓縮機和冷凝器。冷凝面則可選用任意一種利用冷媒冷凝濕空氣的現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，如申請?zhí)枮?01510100620.7的中國發(fā)明專利中的“冷凝區(qū)”或公知常識中的冷凝管。還包括必要的蒸發(fā)器、風機等結(jié)構(gòu)，不在贅述。

進一步的，所述臨界環(huán)境參數(shù)為空氣溫度數(shù)值、氣壓值、水蒸氣壓值、空氣相對濕度值或空氣絕對濕度值中的至少一種；所述實時環(huán)境參數(shù)為與所述臨界環(huán)境參數(shù)種類相同的實時環(huán)境參數(shù)。

優(yōu)選的，所述臨界環(huán)境參數(shù)為空氣溫度值；所述實時環(huán)境參數(shù)為環(huán)境的空氣溫度。

經(jīng)過測試，空氣的溫度對水汽冷凝的效率影響最高，因此本發(fā)明的臨界環(huán)境參數(shù)可以只選定空氣溫度值；s2具體可以為采集環(huán)境的空氣溫度，與預設的臨界環(huán)境參數(shù)進行對比。

更進一步的，所述臨界環(huán)境參數(shù)為根據(jù)空氣溫度數(shù)值、氣壓值、水蒸氣壓值、空氣相對濕度值或空氣絕對濕度值中的至少一種數(shù)值所獲得的系數(shù)；所述實時環(huán)境參數(shù)為環(huán)境中與所述臨界環(huán)境參數(shù)同類的系數(shù)。

除了對直接的空氣溫度數(shù)值、氣壓值、水蒸氣壓值、空氣相對濕度值或空氣絕對濕度值等因素的數(shù)值進行對比之外，本發(fā)明還可以對由上述因素數(shù)值間接獲得的數(shù)值（系數(shù)）進行對比。

更進一步的，所述臨界環(huán)境參數(shù)為空氣溫度數(shù)值、氣壓值、水蒸氣壓值、空氣相對濕度值或空氣絕對濕度值中的多種；還包括根據(jù)實時環(huán)境參數(shù)與冷凝水量的相關性大小，賦予其相應的、呈正相關的權(quán)重系數(shù)；所述步驟S3中，還包括將高于臨界環(huán)境參數(shù)的實時環(huán)境參數(shù)其權(quán)重系數(shù)相加獲得第一權(quán)重系數(shù)和、將低于臨界環(huán)境參數(shù)的實時環(huán)境參數(shù)其權(quán)重系數(shù)相加獲得第二權(quán)重系數(shù)和；當?shù)谝粰?quán)重系數(shù)和高于第二權(quán)重系數(shù)和，直接從環(huán)境中采集空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當?shù)谝粰?quán)重系數(shù)和低于第二權(quán)重系數(shù)和，從冷凝器處收集流經(jīng)冷凝器的空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。

由于各種環(huán)境因素對水的冷凝效率影響強度并不一致，本發(fā)明在判斷是否應該從冷凝器中回收空氣進入冷凝面時，如果同時參考多種環(huán)境因素，還必須給每種環(huán)境因素分配不同的權(quán)重系數(shù)（對水冷凝效率越大的環(huán)境因素其權(quán)重系數(shù)越大），通過對比各個數(shù)值權(quán)重系數(shù)的大小，最終決定是否應當從冷凝器中回收高溫空氣進行冷凝。權(quán)重系數(shù)的具體數(shù)值，可以根據(jù)各環(huán)境因素對水的冷凝量、冷凝效率的相關系數(shù)的比例進行設定（以各因素的相關系數(shù)的比直接作為權(quán)重系數(shù)）。這樣便可有效提高判斷結(jié)果的準確率，確保設備可以正常運行。

作為可選的方案，所述臨界環(huán)境參數(shù)為空氣溫度數(shù)值、氣壓值、水蒸氣壓值、空氣相對濕度值或空氣絕對濕度值中的多種；還包括根據(jù)實時環(huán)境參數(shù)與冷凝水量的相關性大小，賦予其相應的、呈正相關的權(quán)重系數(shù)；所述步驟S3中，還包括預設一第二權(quán)重系數(shù)和以及將高于臨界環(huán)境參數(shù)的實時環(huán)境參數(shù)其權(quán)重系數(shù)相加獲得第一權(quán)重系數(shù)和；當?shù)谝粰?quán)重系數(shù)和高于第二權(quán)重系數(shù)和，直接從環(huán)境中采集空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當?shù)谝粰?quán)重系數(shù)和低于第二權(quán)重系數(shù)和，冷凝器從冷凝器處收集流經(jīng)冷凝器的空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。

除了將處于臨界環(huán)境參數(shù)上下兩側(cè)的權(quán)重系數(shù)和進行對比，本發(fā)明還可以預設一第二權(quán)重系數(shù)和，直接將第一權(quán)重系數(shù)和與預設的數(shù)值進行對比，判斷是否應當從冷凝器處回收加熱的空氣進行冷凝。

可選擇的，所述步驟s3還包括當實時環(huán)境參數(shù)低于所述臨界環(huán)境參數(shù)，增加冷凝面與空氣的接觸面積和/或提高空氣流進冷凝面的速度。

增加冷凝面與空氣的接觸面積或提高空氣流經(jīng)冷凝面的速度，也可以有效提高水的冷凝速度。具體而言，可選用可變面積的冷凝面，如折疊式、滑動式的冷凝面，或者在冷凝面表面假裝一可滑動的擋板（任意一種用于遮擋空氣的現(xiàn)有技術(shù)的滑動擋板即可）。

本發(fā)明還提供一種從空氣中收集水的裝置，包括依次通過冷媒管道連接的壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器以及冷凝組件；所述冷凝組件包括冷凝室，冷凝室內(nèi)設有至少一個用于與空氣接觸的冷凝面；冷凝室還設有用于吸入或排出空氣的第一空氣交換口以及第二空氣交換口；所述冷凝器設置在第二空氣交換口外側(cè)；所述壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、冷凝面通過冷媒管道依次連接構(gòu)成閉合的冷媒循環(huán)管路；冷凝組件還包括設置在第一空氣交換口或第二空氣交換口處的、可正反轉(zhuǎn)的風機。

所述冷凝器、蒸發(fā)器和壓縮機均可選用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。所述壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、冷凝面通過冷媒管道依次連接構(gòu)成閉合的冷媒循環(huán)管路，冷媒循環(huán)管路內(nèi)流動有冷媒（如水）。冷媒在壓縮機中被壓縮，進入冷凝器（冷凝器選用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，包括必要的固定結(jié)構(gòu)、散熱結(jié)構(gòu)等）內(nèi)對空氣散熱、降溫，再進入蒸發(fā)器內(nèi)汽化降溫，進入冷凝面，使冷凝面降溫，完成一次循環(huán)。空氣首先在冷凝面冷凝、降溫，再經(jīng)過第二空氣交換口進入冷凝器，與第二空氣交換口接觸完成換熱，最終排出。由于空氣先經(jīng)冷凝再進入壓縮機，其溫度更低而有利于提高壓縮機的制冷效果、降低壓縮機的能耗。本發(fā)明特別選擇可正反轉(zhuǎn)的風機，通過風機反轉(zhuǎn)可以使空氣從第二空氣交換口進入，經(jīng)與冷凝器熱交換升溫后接觸冷凝面，利用增加空氣與冷凝面的溫度差（△t）來促進空氣中水汽潛熱的釋放，最終提高冷凝效率、增加冷凝水的產(chǎn)量。直接回收壓縮機的廢氣，也有利于降低設備能耗，同時減少設備運行時對環(huán)境的影響。所述可正反轉(zhuǎn)風機結(jié)構(gòu)及控制方法可選用任意一種現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，例如申請?zhí)枮?01210270226.4、201020214350.5、201020687015.7所公開的技術(shù)。冷媒管道的安裝方式也可采用任意一種現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。

作為可選的實施方式，本發(fā)明還包括控制單元、傳感器；所述控制單元與傳感器通信連接，接收傳感器所采集的信號；所述控制單元與風機的電機連接，對電機輸出電流以控制電機的轉(zhuǎn)向；所述傳感器為溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器中的至少一種。

所述控制單元、傳感器均可選用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。溫度傳感器如申請?zhí)枮?00780028147.X所公開的溫度傳感器。壓力傳感器如申請?zhí)?00780035468.2所公開的壓力傳感器。濕度傳感器如200880119247.8所公開的濕度傳感器。

作為可選的實施方式，所述風機為可調(diào)轉(zhuǎn)速風機和/或所述冷凝面為可變面積的冷凝面。通過改變風機轉(zhuǎn)速便可改變流經(jīng)冷凝面的空氣流速和流量，以控制制水的速度。改變冷凝面的面積也可達到上述效果。本發(fā)明中，可變面積的冷凝面選用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，如可折疊的冷凝面或在冷凝面上加裝擋板。其動作可以通過控制單元控制電機驅(qū)動，也可人工移動調(diào)節(jié)。均可選用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)。風機采用變頻電機驅(qū)動，可便于調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速。所述可變面積的冷凝面其包括冷凝面本體以及可滑動安裝在第一空氣交換口或第二空氣交換口外側(cè)的擋板。所述冷凝面包括冷凝面本體，所述冷凝面本體由至少一個或多個首尾相接的蛇形管組成，所述蛇形管的一端通過所述冷媒管道與蒸發(fā)器連通，另一端通過所述冷媒管道與所述壓縮機連通。所述冷凝面的下方設有集水組件。

本發(fā)明還提供一種從空氣中收集水的裝置，包括依次通過冷媒管道連接的壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器以及冷凝組件；所述冷凝組件包括冷凝室，冷凝室內(nèi)設有至少一個用于與空氣接觸的冷凝面；冷凝室還設有用于吸入空氣的第一空氣交換口以及用于排出空氣的第二空氣交換口；所述壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器、冷凝面通過冷媒管道依次連接構(gòu)成閉合的冷媒循環(huán)管路；冷凝組件還包括設置在第一空氣交換口或第二空氣交換口處的風機；還包括設置在第一空氣交換口處的加熱器。

本發(fā)明還提供一種直接對進氣口處空氣加熱的裝置。所述加熱器可以選用任意一種現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，如電熱絲。

進一步的，還包括控制單元、傳感器；所述控制單元與傳感器通信連接，接收傳感器所采集的信號；所述控制單元與風機的電機連接，對電機輸出電流以控制電機的轉(zhuǎn)向；所述傳感器為溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器中的至少一種。

進一步的，所述風機為可調(diào)轉(zhuǎn)速風機和/或所述冷凝面為可變面積的冷凝面。

附圖說明

圖1是實施例1的流程框圖。

圖2是實施例2的流程框圖。

圖3是實施例7的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是實施例7的另一結(jié)構(gòu)框圖。

圖5是實施例7擋板位置調(diào)節(jié)狀態(tài)示意圖。

圖6是實施例8的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是實施例9的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是可變面積冷凝面的另一實施例斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是可變面積冷凝面的另一實施例狀態(tài)變化示意圖。

圖10是實施例10的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是可變面積冷凝面的另一實施例斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是可變面積冷凝面的另一實施例狀態(tài)變化示意圖。

圖13是可變面積冷凝面的另一實施例斷面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了便于本領域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述：

實施例1

本實施例提供一種從空氣中收集水的方法,如圖1，包括如下步驟：

S1.預設一空氣溫度數(shù)值；

S2.采集實時空氣溫度數(shù)值，并將其與預設的空氣溫度數(shù)值進行對比；

S3.提供一用于冷凝空氣的冷凝面；當實時空氣溫度數(shù)值高于預設值，直接從環(huán)境中采集空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當實時空氣溫度數(shù)值低于預設值，從壓縮機的用于冷凝冷媒的冷凝器處收集流經(jīng)冷凝器的空氣或/和采用加熱裝置加熱后的空氣，再使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。

本實施例中，環(huán)境空氣溫度數(shù)值采用溫度傳感器實時采集。

所述步驟s3還包括當環(huán)境空氣溫度數(shù)值低于所述預設空氣溫度數(shù)值，增加冷凝面與空氣的接觸面積和提高空氣流進冷凝面的速度。

實施例2

本實施例提供一種從空氣中收集水的方法,如圖2，包括如下步驟：

S1.預設一空氣相對濕度數(shù)值；

S2.采集環(huán)境空氣相對濕度數(shù)值，并將其與預設空氣相對濕度數(shù)值進行對比；

S3. 提供一用于冷凝空氣的冷凝面；當實時空氣相對濕度數(shù)值高于預設值，直接從環(huán)境中采集空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當實時空氣相對濕度數(shù)值低于預設值，從壓縮機的用于冷凝冷媒的冷凝器處收集流經(jīng)冷凝器的空氣或/和采用加熱裝置加熱后的空氣，再使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。

本實施例中，環(huán)境空氣相對濕度數(shù)值采用濕度傳感器實時采集空氣的絕對濕度后根據(jù)相對濕度公式計算而得。

所述步驟s3還包括當環(huán)境空氣相對濕度數(shù)值低于所述預設空氣相對濕度數(shù)值，增加冷凝面與空氣的接觸面積。

實施例3

本實施例提供一種從空氣中收集水的方法,包括如下步驟：

S1.預設一臨界環(huán)境溫度；

S2.采集實時環(huán)境溫度，并將其與所述臨界環(huán)境溫度進行對比；

S3. 提供一用于冷凝空氣的冷凝面；當實時空氣溫度數(shù)值高于預設值，直接從環(huán)境中采集空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當實時空氣溫度數(shù)值低于預設值，從壓縮機的用于冷凝冷媒的冷凝器處收集流經(jīng)冷凝器的空氣或/和采用加熱裝置加熱后的空氣，再使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。

實施例4

本實施例提供一種從空氣中收集水的方法,包括如下步驟：

S1.預設一臨界環(huán)境溫度；

S2.采集實時環(huán)境溫度，并將其與所述臨界環(huán)境溫度進行對比；

S3.當實時環(huán)境溫度高于所述臨界環(huán)境溫度，冷凝面直接從環(huán)境中采集空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當實時環(huán)境溫度低于所述臨界環(huán)境溫度，采用加熱裝置加熱后的空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。

實施例5

本實施例提供一種從空氣中收集水的方法,包括如下步驟：

S1.預設一臨界環(huán)境參數(shù)；

S2.采集實時環(huán)境參數(shù)，并將其與所述臨界環(huán)境參數(shù)進行對比；

S3.當實時環(huán)境參數(shù)高于所述臨界環(huán)境參數(shù)，直接從環(huán)境中采集空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當實時環(huán)境參數(shù)低于所述臨界環(huán)境參數(shù)，從冷凝器處收集流經(jīng)冷凝器的空氣或/和采用加熱裝置加熱后的空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。所述臨界環(huán)境參數(shù)為空氣溫度數(shù)值、氣壓值、絕對濕度值中的三種；還包括根據(jù)實時環(huán)境參數(shù)與冷凝水量的相關性大小，賦予其相應的、呈正相關的權(quán)重系數(shù)；所述步驟S3中，還包括將高于臨界環(huán)境參數(shù)的實時環(huán)境參數(shù)其權(quán)重系數(shù)相加獲得第一權(quán)重系數(shù)和、將低于臨界環(huán)境參數(shù)的實時環(huán)境參數(shù)其權(quán)重系數(shù)相加獲得第二權(quán)重系數(shù)和；當?shù)谝粰?quán)重系數(shù)和高于第二權(quán)重系數(shù)和，直接從環(huán)境中采集空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當?shù)谝粰?quán)重系數(shù)和低于第二權(quán)重系數(shù)和，從壓縮機處收集壓縮機排出的空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。

本實施例中，在A地區(qū)進行冷凝實驗，測試不同溫度下絕對濕度和大氣壓對冷凝效率的影響、測試不同絕對濕度下溫度和大氣壓對冷凝效率的影響、測試不同大氣壓下絕對濕度和溫度對冷凝效率的影響，記錄數(shù)據(jù)并獲得三個環(huán)境因素對冷凝效率的影響系數(shù)a1、a2、a3。假設測試得實時溫度高于臨界溫度、實時氣壓小于臨界氣壓、實時絕對濕度高于臨界絕對濕度，若a1＞a2+a3，則冷凝器直接從大氣中采集空氣。反之，則冷凝器從壓縮機的散熱器中采集空氣進行冷凝。

實施例6

本實施例提供一種從空氣中收集水的方法,包括如下步驟：

S1.預設一臨界環(huán)境參數(shù)；

S2.采集實時環(huán)境參數(shù)，并將其與所述臨界環(huán)境參數(shù)進行對比；

S3.當實時環(huán)境參數(shù)高于所述臨界環(huán)境參數(shù)，直接從環(huán)境中采集空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當實時環(huán)境參數(shù)低于所述臨界環(huán)境參數(shù)，從冷凝器處收集被加熱的空氣或/和采用加熱裝置加熱后的空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。

所述臨界環(huán)境參數(shù)為空氣溫度數(shù)值、氣壓值、水蒸氣壓值、空氣相對濕度值或空氣絕對濕度值中的多種；還包括根據(jù)實時環(huán)境參數(shù)與冷凝水量的相關性大小，賦予其相應的、呈正相關的權(quán)重系數(shù)；所述步驟S3中，還包括預設一第二權(quán)重系數(shù)和以及將高于臨界環(huán)境參數(shù)的實時環(huán)境參數(shù)其權(quán)重系數(shù)相加獲得第一權(quán)重系數(shù)和；當?shù)谝粰?quán)重系數(shù)和高于第二權(quán)重系數(shù)和，直接從環(huán)境中采集空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當?shù)谝粰?quán)重系數(shù)和低于第二權(quán)重系數(shù)和，從壓縮機處收集壓縮機排出的空氣，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。

實施例7

本實施例提供一種從空氣中收集水的裝置，如圖3包括依次通過冷媒管道連接的壓縮機1、冷凝器2、蒸發(fā)器3以及冷凝組件；所述冷凝組件包括冷凝室41，冷凝室內(nèi)設有至少一個用于與空氣接觸的冷凝面42（本實施例中，選優(yōu)現(xiàn)有技術(shù)用于冷凝的蛇形管，冷媒經(jīng)蒸發(fā)器降壓、降溫后，進入蛇形管，銅管蛇形管壁與空氣進行熱交換，冷凝空氣）；冷凝室還設有用于吸入或排出空氣的第一空氣交換口411以及第二空氣交換口412；所述冷凝器設置在第二空氣交換口412外側(cè)；所述壓縮機1、冷凝器2、蒸發(fā)器3、冷凝面42通過冷媒管道依次連接構(gòu)成閉合的冷媒循環(huán)管路；冷凝組件還包括設置在第一空氣交換口處的、可正反轉(zhuǎn)的風機43。本實施例中，所述可正反轉(zhuǎn)的風機選用申請?zhí)枮?01020214350.5的中國實用新型專利所公開的一種正反轉(zhuǎn)風機實現(xiàn)，其機殼通過焊接固定在第一空氣交換口外側(cè)，其葉輪軸心與第一空氣交換口軸心重疊。具體的安裝方法可依據(jù)任意一種現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，其作為公知常識，是本領域普通技術(shù)人員所掌握，本實施例限于篇幅不再贅述。特別的，本實施例中電機可以替換為變頻電機。

進一步的，如圖4，還包括控制單元、傳感器；所述控制單元與傳感器通信連接，接收傳感器所采集的信號；所述控制單元與風機的電機連接，對電機輸出電流以控制電機的轉(zhuǎn)向；所述傳感器為溫度傳感器。

更進一步的，如圖5，所述可變面積的冷凝面其包括冷凝面本體（本實施例中為蛇形管）以及可滑動安裝在第一空氣交換口411外側(cè)的擋板。具體而言，第一空氣交換口外側(cè)設置有兩個相對的滑槽4111，擋板4112嵌入兩個滑槽內(nèi)。移動擋板，可以控制第一空氣交換口打開的大小。此外，冷凝器和壓縮機以及蒸發(fā)器可選用申請?zhí)枮?01010226267.4的中國發(fā)明專利所記載的技術(shù)實現(xiàn)。蛇形管的入口如蒸發(fā)器通過冷媒管道與蒸發(fā)器的出口相連；蛇形管的出口通過冷媒管道與壓縮機的入口相連。壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器可以與冷凝組件分體設置，僅僅通過冷媒管道連接。壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器不再贅述。還包括必要的循環(huán)泵、冷凝器內(nèi)的熱交換器21等結(jié)構(gòu)，不是本申請所要解決的技術(shù)問題，可選用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，不再贅述。。

本實施例的工作原理如下：

S1.預設一空氣溫度數(shù)值；

S2.采集環(huán)境空氣溫度數(shù)值，并將其與預設空氣溫度數(shù)值進行對比；

S3.當環(huán)境空氣溫度數(shù)值高于所述預設空氣溫度數(shù)值，風機促使環(huán)境空氣進入冷凝室，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水；當環(huán)境空氣溫度數(shù)值低于所述預設空氣溫度數(shù)值，風機反轉(zhuǎn)使冷凝器上的空氣進入冷凝室，使空氣與冷凝面接觸并降溫至露點，收集冷凝面上的液態(tài)水。

本實施例中，環(huán)境空氣溫度數(shù)值采用溫度傳感器實時采集。

所述步驟s3還包括當環(huán)境空氣溫度數(shù)值低于所述預設空氣溫度數(shù)值，增加冷凝面與空氣的接觸面積（滑動調(diào)節(jié)擋板的位置）和提高空氣流進冷凝面的速度（提高風機轉(zhuǎn)速）。

實施例8

本實施例提供一種從空氣中收集水的裝置，如圖6包括依次通過冷媒管道連接的壓縮機1、冷凝器2、蒸發(fā)器3以及冷凝組件；所述冷凝組件包括冷凝室41，冷凝室內(nèi)設有至少一個用于與空氣接觸的冷凝面42（本實施例中，選優(yōu)現(xiàn)有技術(shù)用于冷凝的蛇形管，冷媒經(jīng)蒸發(fā)器降壓、降溫后，進入蛇形管，銅管蛇形管壁與空氣進行熱交換，冷凝空氣）；冷凝室還設有用于吸入或排出空氣的第一空氣交換口411以及第二空氣交換口412；所述冷凝器設置在第二空氣交換口412外側(cè)；所述壓縮機1、冷凝器2、蒸發(fā)器3、冷凝面42通過冷媒管道依次連接構(gòu)成閉合的冷媒循環(huán)管路；冷凝組件還包括設置在第二空氣交換口處的、可正反轉(zhuǎn)的風機43。

進一步的，還包括控制單元、傳感器；所述控制單元與傳感器通信連接，接收傳感器所采集的信號；所述控制單元與風機的電機連接，對電機輸出電流以控制電機的轉(zhuǎn)向；所述傳感器為濕度傳感器、溫度傳感器及壓力傳感器。

本實施例中，所述控制單元為單片機。

更進一步的，所述風機為可調(diào)轉(zhuǎn)速風機（本實施例選用變頻風機）。

實施例9

本實施例提供一種從空氣中收集水的裝置，如圖7，包括依次通過冷媒管道連接的壓縮機1、冷凝器2、蒸發(fā)器3以及冷凝組件；所述冷凝組件包括冷凝室41，冷凝室內(nèi)設有一個用于與空氣接觸的冷凝面42；冷凝室還設有用于吸入空氣的第一空氣交換口411以及用于排出空氣的第二空氣交換口412；所述壓縮機1、冷凝器2、蒸發(fā)器3、冷凝面4通過冷媒管道依次連接構(gòu)成閉合的冷媒循環(huán)管路；冷凝組件還包括設置在第二空氣交換口處的風機43還包括設置在第一空氣交換口處的加熱器44（本實施例為現(xiàn)有技術(shù)的電熱絲）。

還包括控制單元、傳感器；所述控制單元與傳感器通信連接，接收傳感器所采集的信號；所述控制單元與風機的電機連接，對電機輸出電流以控制電機的轉(zhuǎn)向；所述傳感器為溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器。

所述風機為可調(diào)轉(zhuǎn)速風機和所述冷凝面為可變面積的冷凝面。

所述可變面積的冷凝面其包括冷凝面本體以及覆蓋在冷凝面本體表面的、可滑動的擋板。

所述可調(diào)轉(zhuǎn)速風機采用變頻電機驅(qū)動。

所述冷凝面包括冷凝面本體，所述冷凝面本體由至少一個或多個首尾相接的蛇形管組成，所述蛇形管的一端通過所述冷媒管道與蒸發(fā)器連通，另一端通過所述冷媒管道與所述壓縮機連通。本實施例中，如圖7，蛇形管的表面焊接有兩個相對的滑槽421，擋板422（選用透明的玻璃制成）嵌入滑槽內(nèi)。移動擋板可以改變冷凝面暴露的面積（如圖8和圖9）。

實施例10

本實施例提供一種從空氣中收集水的裝置，如圖10，包括依次通過冷媒管道連接的壓縮機1、冷凝器2、蒸發(fā)器3以及冷凝組件；所述冷凝組件包括冷凝室41，冷凝室內(nèi)設有一個用于與空氣接觸的冷凝面42；冷凝室還設有用于吸入空氣的第一空氣交換口411以及用于排出空氣的第二空氣交換口412；所述壓縮機1、冷凝器2、蒸發(fā)器3、冷凝面4通過冷媒管道依次連接構(gòu)成閉合的冷媒循環(huán)管路；冷凝組件還包括設置在第一空氣交換口處的風機43還包括設置在第一空氣交換口處的加熱器44（本實施例為現(xiàn)有技術(shù)的電熱絲）。

還包括控制單元、傳感器；所述控制單元與傳感器通信連接，接收傳感器所采集的信號；所述控制單元與風機的電機連接，對電機輸出電流以控制電機的轉(zhuǎn)向；所述傳感器為溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器。

實施例11

本實施例提供一種從空氣中收集水的裝置，如圖1包括依次通過冷媒管道連接的壓縮機1、冷凝器2、蒸發(fā)器3以及冷凝組件；所述冷凝組件包括冷凝室41，冷凝室內(nèi)設有至少一個用于與空氣接觸的冷凝面42；冷凝室還設有用于吸入或排出空氣的第一空氣交換口411以及第二空氣交換口412；所述冷凝器設置在第二空氣交換口412外側(cè)；所述壓縮機1、冷凝器2、蒸發(fā)器3、冷凝面42通過冷媒管道依次連接構(gòu)成閉合的冷媒循環(huán)管路；冷凝組件還包括設置在第一空氣交換口處的、可正反轉(zhuǎn)的風機43。所述風機為可調(diào)轉(zhuǎn)速風機和/或所述冷凝面為可變面積的冷凝面。所述冷凝面包括冷凝面本體，所述冷凝面本體由至少一個或多個首尾相接的蛇形管組成，所述蛇形管的一端通過所述冷媒管道與蒸發(fā)器連通，另一端通過所述冷媒管道與所述壓縮機連通。本實施例中，如圖7，蛇形管的表面焊接有兩個相對的滑槽421，擋板422（選用透明的玻璃制成）嵌入滑槽內(nèi)。移動擋板可以改變冷凝面暴露的面積（如圖8）。

所述冷凝面的下方設有集水組件（本實施例選用水盆實現(xiàn)，蛇形管表面冷凝的水珠低落水盆，完成收集）。

可變面積的冷凝面還可選用如圖11和圖12的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。包括至少兩塊良導熱的冷凝面本體51，包埋在本體內(nèi)的換熱管52。相鄰的本體51鉸接，可以折疊。

可變面積的冷凝面還可選用如圖13的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。包括冷凝面本體以及在第一空氣交換口411處的L形擋板4112，L形擋板與第一空氣交換口的外壁鉸接，通過氣缸4113驅(qū)動L形擋板的一端，便可改變L形擋板另一端遮擋第一空氣交換口的角度和面積。

以上為本發(fā)明的其中具體實現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，限于篇幅說明書僅對本發(fā)明用于克服技術(shù)問題的區(qū)別特征進行了詳細的解釋，對于冷凝器型號、壓縮機型號、蒸發(fā)器型號、各個結(jié)構(gòu)之間連接的具體實現(xiàn)方式、風機如何調(diào)速、如何正反轉(zhuǎn)等非本發(fā)明創(chuàng)新點的特征的具體實現(xiàn)方式，可以采用本領域普通技術(shù)人員通過已經(jīng)公告的現(xiàn)有技術(shù)或公知常識實現(xiàn)。對于本領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些顯而易見的替換形式均屬于本發(fā)明的保護范圍。