将被动式日间辐射冷却技术融入蒸发-凝结系统中,能够增强热对流效果,从而实现封闭环境下的可持续蒸发与凝结过程

《Advanced Functional Materials》:Integrating Passive Daytime Radiative Cooling into The Evaporation-Condensation System Enhances Thermal Convection for Sustainable Evaporation and Condensation in Closed Boundary

【字体: 时间:2025年09月16日 来源:Advanced Functional Materials 19

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  太阳能蒸发与被动辐射冷却集成技术通过温度梯度维持高效水收集,孔隙PVDF-HFP膜加速潜热释放和液滴排出,12小时蒸发速率达2.1 kg m-2 h-1,转换效率73.3%,优于传统系统6小时后效率骤降的情况。

  

摘要

在封闭环境中构建太阳能驱动的界面蒸汽生成系统对于实现安全用水的可持续目标具有巨大潜力,但由于潜热积累和局部太阳光散射导致效率持续下降,这限制了其可扩展性。本文将被动日间辐射冷却(PDRC)技术整合到太阳能驱动的界面蒸发(SIE)系统中,以确保持续的水净化和收集。带有多孔P(VdF-HFP)膜的垂直冷凝壁能够快速释放潜热并促进液滴脱落,从而减少潜热积累和光散射。这种策略在封闭环境中形成了温度和湿度梯度,使强烈的热对流过程得以长时间维持。相比之下,传统蒸发-冷凝系统在长时间运行后对流强度显著减弱。该集成设计使得PDRC-蒸发-冷凝系统能够保持约2.1 kg m?2 h?1的蒸发速率和73.3%的蒸汽-液滴转化效率,持续时间超过12小时;而传统蒸发-冷凝装置在6小时后仅能保持0.78 kg m?2 h?1的蒸发速率和56.8%的转化效率。这种集成设计超越了传统蒸发-冷凝系统,为开发连续且高效的水收集系统提供了新的思路。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

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