深度辐射冷却被动集露
应用物理
2019-12-04 v2
摘要
我们展示了如何克服被动集露中几乎每一个主要限制，包括：寄生加热、寄生蒸发、不可控风况，以及以接近任意相对湿度每日24小时进行集露。我们将理想选择性发射体纳入一个简单的热平衡集露模型，该模型依赖于一个重要的物理洞见——辐射发射体与集露器的角色应当解耦以实现最优集露。先前的被动集露模型将这两种角色强耦合，导致非理想的理论极限。我们的模型需要深度辐射冷却（即远低于环境温度的辐射冷却），并且所有形式的发射体传导与对流加热均已被消除。我们进一步提出并测试了一种被动、自调节、重力给风的空气流设计，消除了不可控风况或外部驱动的气流系统。在 somewhat 现实的大气情景下，该理论预测产率超过80克/米/小时和1.5升/米/天，远超当前0.7升/米/天的理论极限。我们讨论了如何进一步改进。我们使用实验室实验测试了平衡模型与重力给风气流的有效性，该实验用经过良好校准的半导体制冷片的热端与冷端复现了辐射发射体/集露器系统。这些想法不仅指向提高集露产量，而且表明即使在低相对湿度下也可每日24小时集露。
引用
@article{arxiv.1909.10937,
title = {Deep Radiative Cooling Passive Dew Collection},
author = {Yuval Zamir and Nadav Drechsler and John Howell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.10937},
year = {2019}
}