理工酷

这是NBD纳米竞赛的参赛作品，网址为http://grabcad.com/challenges/countertop-atmospheric-water-generator。

我的建议是在NBD纳米冷凝器表面涂上软管的内部。这将为超高效水冷凝器提供极其简单和廉价的设计，该冷凝器通过太阳的能量和软管内部空气的涡流混合而“涡轮增压”。与仅依靠微风使湿气与NBD纳米冷凝器表面接触的其他设计相比，以下所述的设计应具有比其他设计更高的效率。总体而言，该设计几乎没有零件，安装起来又快又容易，应该产生高的冷凝效率，并且只需添加更多的材料就几乎可以任意扩展。这种设计没有活动部件，除阳光外不需要任何外部能源。该设计可以由完全可回收的材料制成。

通过在NBD纳米表面上涂覆软管，然后使空气通过软管，而不是仅使冷凝器表面暴露于微风中，暴露于表面的给定体积的输入气流所占的比例就大大增加了，因为随着空气的流动穿过软管后，它会粘附在软管表面，沿着软管内部的长度产生恒定的环形滚动涡流（像烟圈一样，但更加混乱）。 （此原理在食道中的人体中使用，以在空气进入肺部之前在粘膜上捕获尽可能多的灰尘。）

在我的设计中，我将一卷缠绕有NBD Nano衬里的软管埋在地下，深度足够深，周围的地面要比地面上的空气凉爽得多。 （这可能需要一两米的深度；太深并且将水从该深度倒回将需要太多工作。）系统从地上进气口吸入空气，向下并经过缓冲罐，然后通过地下软管盘管。由于晴天的地下温度低于气温，这将通过冷却空气，增加冷凝来进一步提高冷凝器表面的效率。在地面上，另一根黑色的，暴露在阳光下的软管被连接到第一根线圈，这样当太阳加热地上的线圈时，其内部的空气会膨胀并上升，并从尾端的出风口逸出。最高点的软管。这种由太阳驱动的“对流泵”产生的吸力将空气吸入进气口并通过地下冷却盘管。 （如果要节省成本，则软管的地上部分无需在内部涂NBD纳米冷凝器表面-然后，即使在设计中仅使用一种类型的软管也可以节省成本，即使由于其内部温度，地上线圈不会凝结大量的水。）

地下冷却盘管的底部是一个密封的水缓冲箱。当空气在冷却盘管中冷凝时，空气沿冷却盘管向下流动（与上升的空气相反）并进入缓冲罐。该水箱的目的是，即使有大量的水从冷却水盘管中流出，也允许进气口的空气继续向上流过冷却水盘管。

较小直径的软管以与流动方向成一定角度的角度进入出气软管（模型中较小的白色管），这会通过文丘里效应在管道上产生吸力。这种“文丘里泵”用于将水从地下缓冲罐沿着直径更小的管子吸到地上的收集罐中（在图中以蓝色显示）。 （此虹吸管的直径很小，因此减小了将水从下水箱提升到上水箱所需的吸力。）

关于“在70％RH下使用3L / m ^ 2 / hr的水的度量标准，建议的设备必须能够每小时至少产生1/2 L的流量”：给定长度L和直径D的软管可以很简单地计算为（pi * L * D），并且可以通过简单地添加更多的软管（如果需要）来实现任何所需的产水率。要生产1 / 2L / hr，您将需要1/6 m ^ 2的冷凝器表面，如果软管的直径为3cm，则需要地下1.8m的软管。但是请注意，通过冷却地下空气，将可以超过露天设计的3L / m ^ 2 / hr的标准速率，因此，所提出的机制应比许多其他设计更有效。但是，使用开放空气速率，对于直径为1m的软管圆形线圈，每旋转一圈就需要3.14m的软管，从而产生0.9L / hr的流量。因此，十个地下盘管回路将产生高达9L / hr的流量，尽管随着空气的干燥，上盘管循环的效率将降低，但仍需要进行测试以查看软管在变小点之前可以盘绕多少次。返回。 （通常，需要对软管直径，低于和高于地面的软管长度，输水软管的直径和水箱尺寸的正确组合进行测试，以找到针对给定的空气温度，湿度和阳光强度组合的最佳参数）

在实际结构方面：可以通过挖一个洞并将四个直立的杆子或杆子设置成正方形形状，然后将软管缠绕在它们周围，然后在底部线圈周围和内部重新填充灰尘来创建线圈。顶部线圈缠绕在地面以上的两极上。

N.B. 1：通过倒置底部盘管可以使该系统更加高效，使空气和水都向下流向底部盘管中的缓冲罐，然后向上流经地上盘管。现在，空气和水不仅沿相同的方向（向下）流动，从而减少了摩擦并促进了水的流动，而且当空气流经冷凝器盘管时，它会冷却，因此空气现在将朝着自然希望的方向前进在冷却时进入，即向下。）

N.B. 2：我在SketchUp中创建了此模型，并根据比赛要求将其导出到IGES。不幸的是，我没有IGES查看器，因此无法验证导出是否正常。因此，我还提供了Sketchup和Collada格式的模型，以及PNG格式的Sketchup渲染。