|
В лотке находится соленая вода, добытая из пробуренных скважин. Под действием солнечных лучей вода нагревается и частично испаряется. Пар поднимается вверх, охлаждается, отдает тепло через стекло в окружающее пространство и конденсируется. Дистиллят стекает по внутренней поверхности стекла в желобки, а по ним— в сборный резервуар. За счет тепловой энергии, аккумулированной водой и стенками бассейна, дистиллят получают не только
днем, но и ночью. Добытый дистиллят смешивают с соленой водой до требуемого содержания солей. Вес стандартной секции опреснителя — 4,5 т, площадь зеркала испарения — 19 м<sup>2</sup>, производительность одной секции — до 90 л дистиллята в сутки. Однако коэффициент полезного действия не превышает 30%: более <sup>2</sup>/з солнечной энергии теряется. Нужно усовершенствовать опреснитель. Повышение к. п. д. на 1% означает экономию порядка 8 млн. рублей. Такие опреснители известны уже сто лет, и за это время их конструкция практически не изменилась. Да и что можно изменить? Поставить стекло, которое меньше отражает и поглощает солнечный свет? Слишком дорого. Заменить стекло пленкой? Это известно. Пленка, к сожалению, менее долговечна, выигрыша не будет. Зачернить дно опреснителя или положить на дно черную пленку? Тоже известно. Усилить циркуляцию воздуха (и пара) внутри опреснителя? Наклонить опреснитель? И это известно... Перепробованы все простейшие изменения, а более сложные лишают опреснитель главного достоинства — простоты. Условия задачи привязывают мысль к имеющейся схеме, создавая дополнительные трудности. Задачу следовало ставить иначе: опреснение должно оставаться солнечным, все остальное можно менять. Например, в имеющемся опреснителе теплота конденсации капель на стекле буквально идет на ветер. Между тем, эту теплоту можно использовать для нагрева новых порций воды. Надо идти к изобретениям не от изжившего себя опреснителя, а пт идеальной схемы: есть только солнце и соленая вода. Тогда возникает совсем иной образ опреснителя: нечто вроде мыльного пузыря, у которого изнутри отбирают пары воды... Еще одна трудная задача. Ответом на нее является сочетание нескольких физических эффектов. Задача 32. Для изготовления высокоточных абразивных инструментов используют алмазный порошок (он похож на муку). Порошок содержит частицы разных размеров. Возникает задача: как разделить смесь на отдельные фракции? Известный способ — просеивание через сита. Способ плохой: просеивают вручную, к тому же сита быстро истираются алмазным порошком. Пробовали бросать порошок в жидкость, надеясь, что частицы разных размеров будут по-разному оседать, одни быстрее, другие медленнее. Ничего не получилось:. нужно повторять операцию десятки раз, производительность ничтожна. Не годится и центробежный способ сепарации. Что вы можете предложить? Трудные задачи не решаются простыми операциями и преобразованиями. Но в арсенале теории решения изобретательских задач уже сегодня есть тяжелое вооружение, способное справиться с самыми трудными задачами. ЗНАТЬ ЗАКОНЫ Любые задачи, легкие и трудные,—это задачи на развитие техники. Поэтому в основе теории решения изобретательских задач лежит знание законов развития технических систем. Мы познакомимся с этими законами, потом посмотрим, как они применяются при решении задач по АРИЗ. Законы развития технических систем делятся на три группы. Первая группа определяет условия, при которых из отдельных частей возникает жизнеспособная техническая система. Необходимыми условиями принципиальной жизнеспособности технической системы являются: — наличие и хотя бы минимальная работоспособность четырех основных частей системы: двигателя, трансмиссии, рабочего органа и средств управления; — сквозной проход энергии по всем частям системы; — согласование ритмики частей системы. |
