Бесперебойник фото: ИБП APC Back-UPS BR900GI – фото, технические характеристики, обзор от экспертов HYPERPC

И без электричества стабильная работа обеспечена! Бесперебойник для газового котла своими руками

Устройства для бесперебойного снабжения газовых котлов электроэнергией будут отличаться от ИБП для бытовой техники (главным образом для обычных ПК).

Если при трудностях с электрикой, компьютер достаточно выключить, сохранив предварительно все данные, на это требуется несколько минут, то для обеспечения теплоснабжения потребуется более длительный срок работы ИБП — 1–2 часа, пока не восстановят подачу тока.

Особенности ИБП для газовых котлов

Есть два типа устройств бесперебойного питания:

1. Устройство по умолчанию работает в режиме пропуска энергии, не изменяя её параметров, а если сигнал пропадает, то автоматически происходит переключение на питание от аккумуляторов.
2. Второй тип ИБП изначально преобразует электроэнергию, приводя её к оптимальному виду, то есть «выравнивает» характеристики. В аварийной ситуации также переходит в режим питания от встроенных батарей.

Напряжение изменяется в 2 этапа:

• сначала трансформация из переменного 220В в постоянный 12В;
• второй шаг: постоянный ток снова превращают в переменный 220В и 50 Гц.

Это необходимо для получения максимально «сглаженных» параметров тока, которые позволяют продлить срок службы электрическим элементам котельного оборудования. Причём аккумуляторы должны постоянно подзаряжаться.

Устанавливать ИБП первого типа следует, если только владелец уверен в том, что параметры сети в пределах нормы, или когда на входе в дом уже стоит общий стабилизатор.

В остальных случаях рекомендуется использовать ИБП со «сглаживающей» схемой. Как свидетельствуют сервисные фирмы, высок процент поломок именно из-за проблем с качеством подаваемой электроэнергии.

Можно ли использовать бесперебойники для компьютеров

Имеют значения параметры напряжения, подаваемого потребителю в газовый котёл. Нужна правильная синусоидальная форма входящего сигнала и совпадение по фазе.

Именно поэтому использовать бытовой (компьютерный) ИБП не рекомендуется, только в крайнем случае на непродолжительное время.

Как рассчитать ИБП

Большинство котлов и насосов не потребуют большой мощности ИБП. В среднем понадобится 300—350 Вт если насос один, на два — 450—550 Вт. А также следует обратить внимание на ёмкость аккумуляторов и мощность зарядного устройства для ИБП. Если ток заряда умножить на 10, получим максимально возможную ёмкость батареи, которую «потянет» зарядка в ампер-часах.

Аккумуляторы допустимо использовать или гелиевые, или обычные. Первый тип хотя и безопасен, но стоимость в 2—3 раза выше, чем на обычные автомобильные аккумуляторы. Но здесь лучше не экономить: ёмкие автобатареи не могут стоить слишком дёшево. При ёмкости аккумуляторов около 50А/ч длительность автономной работы будет около 8 часов, а при 95—100А/ч около 24 часов.

Внимание! Мощность зарядного устройства должна примерно соответствовать ёмкости батарей.

Выбор инверторов

Инвертор ― важный элемент ИБП ― устройство, которое постоянный ток батареи преобразует в переменный (220В).

Профессионалы рекомендуют использовать аппараты типа CPS (например: 3500, 7500 и 5000 PRO).

Теоретически можно самостоятельно собрать инвертор, однако, настроить его без специальных знаний и профессионального оборудования не получится.

Подключение своими руками

Что требуется:

1. Инвертор.
2. Аккумуляторы.
3. Автоматическое зарядное устройство для АКБ.
4. Мощные провода из меди.
5. Наконечники и клеммы для подключения батарей.
6. Гаечные ключи и отвёртки.
7. Два реле для переключения режимов.
8. Вентилятор охлаждения.

АКБ подключается медными проводами, с предварительно установленными клеммами и наконечниками (лучше всего из меди, алюминиевые нельзя использовать). Важно соблюдать схему подключения: «+» к «+», а «—» к «—». Соединения следует плотно затянуть, чтобы был хороший контакт.

Фото 1. Схема подключения источника бесперебойного питания к газовому котлу. Все части системы подписаны.

А также к клеммам батареи подсоединяются провода автоматического ЗУ, лучше использовать обычные автомобильные зарядки — они снимают показания с контактов АКБ и (при необходимости) сами включают зарядный ток, как только напряжение падает ниже нормы. Первое реле используют для переключения котла и насоса к инвертору (как только пропадает напряжение сети), а второе реле помогает задействовать аккумуляторы. Для охлаждения реле рекомендуется использовать кулер (можно от ПК).

Справка. Если подсоединяют несколько аккумуляторов, то используют параллельное соединение.

Вам также будет интересно:

Проверка работы компьютерного бесперебойника на котле

Проверку полученного ИБП можно разделить на две процедуры:

• Проверка процесса зарядки АКБ.
• Тест работы котла и насоса от батарей.

Для проверки зарядки следует включить блок питания и подождать минут 30—40. Если возможно, снять (выкрутить) пробки на АКБ и заглянуть внутрь: выделение пузырьков — нормальное явление, а кипение раствора говорит о том, что ток зарядки слишком высок. Придётся увеличить или ёмкость батарей, или уменьшить пусковой ток.

Для теста процесса работы всей системы нужно проверить работу котла и насоса с отключённой сетью, с питанием от предварительно заряженных аккумуляторов.

Важно при этом не подключать лишних потребителей, только все самое необходимое. При этом важно засечь время работы, которое оборудование будет работать автономно.

Безопасность и обслуживание

При сборке и эксплуатации готовой системы руководствуются следующими правилами:

1. Провода используют целые (без повреждений).
2. Ток зарядки не должен быть больше суммарной ёмкости батарей, иначе возможен их перегрев.
3. В помещении необходима достаточная вентиляция, так как при подзарядке автомобильных АКБ выделяются ядовитые газы.
4. Электрооборудование заземляют. Заземление с использованием приборов сантехники (труб, змеевиков, радиаторов отопления) не допускается.
5. Раз в месяц производят осмотр клемм АКБ, удаляют грязь и появляющиеся окисные плёнки, которые нарушают контакт между батареей и инвертором.
6. Периодически проверяют уровень заливки радиаторов, если они обслуживаемые и доливают дистиллированную воду. При малом количестве воды свинцовые пластины АКБ начинают «сыпаться».

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как выбрать источник бесперебойного питания для газового котла.

Результат экономии

При создании ИБП самостоятельно есть шанс сохранить около 25—30% средств. Но устройство, полученное в итоге, будет уступать заводским аналогам: по габаритам, безопасности и дополнительным функциям, в том числе и по показаниям приборов.

Лучшие ИБП, топ-10 рейтинг хороших источников бесперебойного питания

Несмотря на то, что бытовые электросети отличаются высоким уровнем надежности, достаточно часто наблюдаются отключения электроэнергии или же скачки напряжения. Чтобы обезопасить себя от подобных неприятностей и сохранить работоспособность техники в течение долгого времени, можно установить источник бесперебойного питания. Это специальное устройство, которое позволяет стабилизировать напряжение в сети, к тому же оно оснащается аккумулятором определенной мощности, который позволяет сохранить все данные при работе на персональном компьютере или же обеспечить корректное отключение другой техники в случае отключения энергии.

В специализированных магазинах можно встретить большое количество подобных девайсов, каждый из которых имеет свои эксплуатационные характеристики. В имеющемся многообразии довольно просто запутаться. Чтобы облегчить вам проблему выбора, мы решили создать обзор лучших ИБП года. Прежде чем приступить к непосредственному анализу характеристик такой продукции, мы решили привести основные моменты, на которые следует обращать внимание при покупке источника бесперебойного питания.

Какие качества важны для ИБП?

Такое устройство конструктивно включает в себя схему управления и зарядное устройство, которое включает в себя инвертор. Именно от мощности этого элемента напрямую зависит бесперебойная подача электроэнергии и время переключения. Стабилизирующие детали выравнивают напряжение на выходе. Все источники бесперебойного питания можно разделить на три основные группы по ряду характеристик. Одна из наиболее распространенных продукций работает по принципу резервной схемы с внешним питанием. Она будет заряжать аккумулятор непосредственно от электросети. В случае, когда напряжение начинает скакать или же пропадает вовсе, ИБП начинает использовать собственные ресурсы. Такие конструкции стоят дешевле по сравнению с остальными, к тому же в процессе работы они практически не будут нагреваться, отличаются высоким коэффициентом полезного действия.

Интерактивная схема работает по аналогичному принципу, однако переключение на использование собственных ресурсов происходит значительно быстрее. Форма напряжения бывает как синусоидальной, так и прямоугольной или трапециевидной – в зависимости от марки устройства. КПД здесь несколько ниже, корпус при падении напряжения может начать нагревать.

В продаже также можно встретить конструкции с двойным преобразованием – это достаточно дорогая продукция, предназначенная для поддержания работоспособности станций с высокими показателями загруженности. Схема работы такова, что сначала поступающий ток преобразуется в постоянный, а на выходе вновь становится переменным. В качестве подобного преобразователя здесь выступает именно инвертор. Данный механизм постоянно включен в сеть, ему не нужно дополнительное время для того, чтобы переключиться на резервный источник питания. При необходимости можно изменять не только мощность напряжения в кВт, но и его частоту. Для выбора наиболее подходящего ИБП, необходимо знать мощность, потребляемую оборудованием, которое будет к нему подключаться.

При составлении нашего рейтинга лучших ИБП 2020 года мы учитывали не только все эти моменты, но и отзывы пользователей, а также соотношение цены и качества моделей. Достаточно дорогостоящая продукция в этот обзор не вошла, так как мы принимали во внимание и финансовые возможности людей. Теперь самое время приступить к анализу непосредственных характеристик каждой продукции.

Лучшие ИБП с двойным преобразованием

3. Ippon Innova RT 1000

Продукция этой торговой марки находится на рынке уже свыше десяти лет. Данная модель появилась в продаже не слишком давно, причем она отличается большей мощностью по сравнению с другими изделиями этой фирмы. Она производится с применением технологии online (двойное преобразование электрического тока). Конструкция превосходно подойдет не только для использования в бытовых условиях, но и для промышленных систем, в частности, серверов, работающими на платформах Noveli, Windows NT, Unis и так далее. При помощи этого оборудования можно обеспечить устранение любых нарушений и неисправностей, возникающих в сетях электропитания. Выпрямитель делает ток постоянным, причем именно на этом участке производится зарядка аккумулятора и питание инвертора. На основе этого напряжения инвертор выдает переменный ток стабильной синусоиды.

Все подключенное оборудование полностью изолированы от внешней сети, однако при этом им обеспечено полноценное питание. В случае, если напряжение во внешней сети пропадает, изделие начинает использовать энергию, накопленную в аккумуляторах, мощности которых хватает на 15-20 минут в зависимости от того, насколько емкое оборудование. Управлять и настраивать источник бесперебойного питания можно при помощи нескольких механических кнопок. Кроме того, данная продукция оборудована жидкокристаллическим дисплеем, на котором отображается вся важная для пользователя информация – текущий режим работы, степень заряженности аккумуляторных батарей, мощность нагрузки на выходе. Стоит отметить, что данное оборудование многофункциональное – оно оснащено несколькими интерфейсными портами, позволяющими напрямую подключать серверное оборудование.

Преимущества:

• Стабильность выходного напряжения;
• Высокое качество изготовления;
• При необходимости можно подключить еще одну аккумуляторную батарею;
• Весьма информативный дисплей, облегчающий эксплуатацию оборудования.

Недостатки:

• Установлен довольно шумный вентилятор.

Ippon Innova RT 1000

2. Powercom VANGUARD VGS-2000XL

Данная конструкция оборудована «байпасом», который на деле представляет собой специальную обходную схему, которая используется в случае, если входное напряжение отвечает всем заданным характеристикам. Благодаря этой возможности удается в значительной степени увеличить коэффициент полезного действия оборудования. Корпус обладает традиционным башенным форматом, поэтому устанавливают его строго вертикально. С обратной стороны корпуса имеется приличное количество разъемов, что позволяет устанавливать его не только дома, но и в офисе или даже на производстве. Вентилятор здесь довольно мощный, на нем не будет накапливаться пыль. Розеток всего две, из-за чего полноценно запитать всю периферию будет весьма проблематично.

Устройство достаточно много весит не только из-за аккумуляторов высокой емкости, но и сложно устроенной электронной части. Зарядное устройство также отличается высокими показателями мощности, однако изделие не слишком сильно шумит во время работы. Качество сборки и материалов находится на высоте. У инвертора в качестве основы выступают транзисторы высокого качества. В случае необходимости аккумуляторы можно заменить – это требуется, если они в полной мере выработали свой ресурс и не держат заряд. Изделие оснащено сразу тремя аккумуляторами марки NPW36-12, емкость которых составляет 7 Ач.

Преимущества:

• Есть байпас, обеспечивающий хорошее быстродействие;
• Выходной сигнал всегда идеальный;
• Сегментами розеток при необходимости можно управлять по раздельности.

Недостатки:

• При повышенной нагрузке начинает шуметь;
• Довольно много весит;
• Всего две розетки.

Powercom VANGUARD VGS-2000XL

1. APC by Schneider Electric Smart-UPS RT 10000VA 230V

Это довольно дорогостоящая продукция, которая предназначена для наиболее суровых условий эксплуатации. Здесь установлена наиболее эффективная и долговечная батарея, которая обладает системой интеллектуально зарядки. Все подключаемое оборудование обеспечивается чистым напряжением синусоидальной формы, которое не имеет никаких помех. Еще одной дополнительной функцией установленных в этом устройстве аккумуляторов является увеличение времени автономной работы в случае, если в этом имеется необходимость. Все оборудование запускается автоматически сразу после того, как в сети возникает напряжение. Батареи заряжаются с использованием температурной компенсации, что позволяет избежать перегрузки, а также перегрева аккумуляторов.

Такое устройство превосходно подойдет для того, чтобы в полной мере обезопасить холодильное оборудование или же сделать работу отопительных приборов более стабильной. Модель имеет внутренний байпас, который может включаться как автоматически, так и в ручном режиме. Блок батарей можно заменить, если в этом имеется необходимость. Настроек довольно много, благодаря чему устройство можно наладить требуемым для пользователя образом.

Преимущества:

• Высокая стабильность выходного напряжения;
• Несколько вариантов включения байпаса;
• Продолжительная работа в автономном режиме;
• Высокое качество изготовления.

Недостатки:

• Очень высокая стоимость.

APC by Schneider Electric Smart-UPS RT 10000VA 230V

Лучшие ИБП резервного типа

2.

Powercom WOW-850 U

Не слишком габаритное, но довольно функциональное устройство. Оно обладает прямоугольным корпусом обтекаемой формы, все углы скруглены. В верхней части изделия находится механическая кнопка включения изделия, также предусмотрены три индикатора, выполненных на базе светодиодов. Также здесь имеются три розетки типа «евро». Они снабжены специальным защитным механизмом, не допускающим попадания вовнутрь разного рода посторонних предметов. Корпус выполнен из матового литого пластика. Качество литья превосходное, сборка тоже очень хорошая, поэтому никаких люфтов или посторонних скрипов не наблюдается. Все вентиляционные отверстия находятся по бокам девайса. Ножки пластиковые, есть специальные отверстия для крепления в стене.

Все разъемы для подключения коммуникационного оборудования, в том числе порт USB, находятся с одного из боков. Из торцевой части выходит не отключаемый питающий провод и автоматический предохранитель. В данном устройстве располагается аккумулятор WP1213W, емкость которого составляет 13 Вт/ч, его рабочее напряжение 12 В. Внутренние элементы расположены довольно компактно. Все электронные детали конструкции располагаются на двусторонней печатной плате, которая находится в нижней части корпуса. Инвертор функционирует на двух транзисторах, собранных по высокочастотной схеме. Силовые транзисторы установлены на крупных радиаторах. Автоматического регулятора напряжения здесь не предусмотрено. На аккумуляторное питание ИБП переходит при входном напряжении менее 165 В, причем перед этим он издает соответствующий звуковой сигнал. Если аккумулятор почти разряжен, то частота сигнала возрастает и составляет 1 раз в 0,4 секунды.

Преимущества:

• Приемлемая стоимость;
• Небольшие габаритные размеры;
• Защита розеток от попадания случайных предметов;
• Работает бесшумно.

Недостатки:

• В автономном режиме способен проработать не слишком много времени, но его вполне достаточно для корректного завершения работы оборудования.

Powercom WOW-850 U

1.

Eaton Ellipse ECO EL650

Качественное и долговечное оборудование. Оно помещено в корпус, изготовленный из ударопрочной пластмассы, окрашенной в черный цвет. Для повышения прочности изделия на углах имеются дополнительные накладки. Для этого типа продукции габаритные размеры невелики – 260х82х285 мм при массе вместе с аккумуляторами 6,6 кг. Конструкцию можно с легкостью разместить в любом месте. Спереди и сзади расположены отверстия воздухозаборников, которые запрещается закрывать различными посторонними предметами. Передняя часть оборудована жидкокристаллическим дисплеем, куда выводится вся необходимая для пользователя информация. Поблизости от него есть две кнопки управления – первая включает и выключает изделие, вторая отвечает за навигацию по меню дисплея.

Сзади есть четыре розетки, оборудованные заземлением, причем все они защищены от молний и обладают надежным фильтром электромагнитных помех. Резервное питание подается только на три верхние розетки, четвертая отключается в случае, если напряжение в сети пропадает. Все они хорошо защищены от перепадов напряжения благодаря технологии AVR – автоматическое регулирование напряжения. Дисплей обладает небольшими размерами, однако вся информация на нем видна очень четко. Подсветка яркая, все символы белые, цветопередача хорошая – данные можно разглядеть в любое время дня и ночи.

Преимущества:

• Имеется функция автоматического тестирования аккумуляторов;
• Модель аккумуляторов широко распространена – не придется долгое время искать замену;
• Удобная и быстрая настройка пользовательских режимов;
• Предусмотрена возможность так называемого «холодного старта».

Недостатки:

• Высокая стоимость для оборудования такого типа.

Eaton Ellipse ECO EL650

Лучшие интерактивные ИБП

5. Powercom Imperial IMP-825AP

Является довольно интересной и стильной конструкцией, которую можно даже устанавливать на виду. Корпус обладает прямоугольной формой, лицевая панель слегка скруглена. На ней находится кнопка включения, здесь расположен жидкокристаллический и достаточно информативный дисплей. Корпус целиком пластиковый, все его элементы тщательно подогнаны друг к другу, что полностью исключает появления различных посторонних звуков. На внутренней нижней стороне располагается трансформатор, с верхней установлена плата электроники. Есть большое количество вентиляционных отверстий. Абсолютно все разъемы располагаются на задней панели. Предусмотрен разъем USB, через который ИБП подключается к персональному компьютеру или иному управляющему устройству. Емкость аккумулятора NPW 36-12 составляет 7,2 Ач, его рабочее напряжение – 12 В.

При необходимости батарею можно заменить, причем производитель подробно описал этот процесс в инструкции. Внутренняя начинка классическая, все элементы расположены весьма компактно. Все электронные детали находятся на односторонней печатной плате. Инвертор работает на четырех транзисторах IRFZ44V. Силовые транзисторы расположены на радиаторах, суммарная площадь которых составляет 80 кв. см. Мощность каждого из транзисторов составляет 115 Вт, он может разогреваться до 175 градусов – это его максимальная рабочая температура. У источника бесперебойного питания имеется система автоматической стабилизации напряжения.

Преимущества:

• Моментально реагирует на падение силы тока или напряжения;
• Очень легко подключить и эксплуатировать.

Недостатки:

• Не предусмотрено ни одной стандартной розетки.

Powercom Imperial IMP-825AP

4. Ippon Back Basic 650

Отличается небольшими габаритными размерами и массой – вместе с аккумулятором изделие весит 4,35 кг. Внешность простая, ничем не примечательная, однако функционал вполне приличный. На лицевой стороне есть кнопка выключения, индикатор светодиодного типа и разъем USB. Сзади находится питающий провод и три розетки, выполненные по стандарту IEC 320. По бокам изделия можно увидеть специальные прорези воздухозаборника. Данное оборудование обеспечивает постоянную фильтрацию входящих токов: если перегрузка составляет всего лишь 10%, то устройство отключается через 5 секунд. Если же данный показатель будет еще выше, то оно выключится моментально.

Стоит отметить, что конструкция оснащена надежным регулятором напряжения автоматического типа. При малой нагрузке оборудование задействует функцию Green Power – отключается при работе от аккумуляторов, что позволяет в значительной степени продлить время их автономной работы. Емкость батареи составляет 7 Ач, она представляет собой свинцово-кислотный аккумулятор, который полностью заряжается примерно за 6 часов. Звуковые оповещения достаточно громкие – при автономной работе каждые 10 секунд будет раздаваться сигнал, когда уровень заряда снизится, частота возрастет до одного сигнала в секунду.

Преимущества:

• Приемлемая стоимость;
• Хорошее качество изготовления;
• Достаточно тихо работает, если в сети есть нормальное напряжение.

Недостатки:

• Отсутствие стандартных розеток;
• Несъемный питающий кабель.

Ippon Back Basic 650

3.

Powercom RAPTOR RPT-2000AP

Изделие обладает незначительными габаритными размерами. На лицевой стороне можно найти только одну кнопку включения. Модель оформлена довольно просто и лаконично, ничего лишнего на корпусе найти не удастся, что вполне естественно для источника бесперебойного питания в недорогом ценовом сегменте. С задней стороны можно найти сразу шесть розеток, предназначенных для подключения различных компьютерных устройств – системного блока, монитора, принтера и так далее. Здесь же имеется разъем USB, еще два разъема RJ-45 и автоматический выключатель. По бокам имеется перфорация, позволяющая качественно отводить теплый воздух. К сожалению, вентилятор, находящийся под корпусом, не имеет своей вентиляционной решетки – несколько необычное конструктивное решение.

Центральная плата и все остальные элементы находятся достаточно близко друг по отношению к другу, поэтому для защиты от перегрева применяется принудительная вентиляция, которая создает довольно много шума. Дело в том, что в работающем ИБП вентилятор всегда вращается на одной скорости вне зависимости от прилагаемой нагрузки. Греющиеся элементы оснащены радиаторами, однако от этого необходимость в использовании вентилятора не отпадает. В этом устройстве есть два аккумулятора марки Yuasa REW45-12, каждый из них имеет номинальную емкость 8 Ач, масса составляет 2,7 у каждого.

Преимущества:

• Высокий запас мощности;
• Приемлемая стоимость;
• Незначительные габаритные размеры;
• Хорошее качество и продолжительный период эксплуатации.

Недостатки:

• Шумно работает;
• Получить доступ к аккумуляторам не слишком просто.

Powercom RAPTOR RPT-2000AP

2. APC by Schneider Electric Smart-UPS 1000VA USB & Serial 230V

На втором месте среди недорогих лучших ИБП этого года расположилась довольно оригинальная модель не очень больших габаритных размеров, причем устанавливать ее можно как в горизонтальном, так и в вертикальном варианте. Корпус целиком пластиковый, детали литые. На лицевой панели есть несколько индикаторов светодиодного типа, все они показывают режим работы: верхний – от сети, средний – от батареи, нижний информирует о необходимости замены аккумулятора. Задняя сторона оборудована вентиляционной решеткой. В устройстве находится аккумуляторный картридж сменного типа RBC32, емкость которого составляет 7 Ач, рабочее напряжение – 24 В. В нем находятся две батареи СР 1270. При необходимости заменить батарею можно своими силами.

Оборудование поставляется с отключенной батареей, поэтому перед первым включением, ее следует привести в рабочее состояние. Все электронные элементы располагаются на двусторонней плате, которая находится в верхней части корпуса. Вентилятор обладает средней мощностью и двумя режимами работы, на максимальные обороты он выходит в случае, если нагрузка превышает 50%. Силовые транзисторы установлены на радиаторах, рабочая площадь которых составляет 40 кв.см. каждый.

Инвертор изготавливается по высокочастотной схеме, благодаря которой обеспечивается максимально высокий показатель коэффициента полезного действия. Диапазон рабочих температур может достигать 150 градусов. Система автоматического выравнивания напряжения срабатывает в случае, если отклонение от нормы превышает 10% в большую или меньшую сторону.

Преимущества:

• Совместим с большинством блоков питания для компьютеров;
• При необходимости можно подключать даже к генератору;
• Имеет систему гибких настроек, очень легко управлять.

Недостатки:

• Достаточно дорогой аккумуляторный блок.

APC by Schneider Electric Smart-UPS 1000VA USB & Serial 230V

1. APC by Schneider Electric Smart-UPS 1500VA LCD 230V

Лучшим ИБП в недорогой ценовой категории стала именно эта модель, которая превзошла остальные по многим параметрам. Корпус изделия башенного типа, габариты приличные. Он изготовлен из тонколистового оцинкованного металла, окрашенного снаружи порошковой краской. На лицевой стороне находится жидкокристаллический дисплей монохромного типа. У него есть подсветка, неподалеку расположены пять кнопок и индикаторы светодиодного типа. Все эти элементы позволяют быстро наладить работу всех основных функций конструкции, выставить заданные параметры отключения и так далее. Сзади на корпусе можно найти сразу восемь компьютерных розеток. Они поделены на две группы – правую часть можно отрегулировать за счет специализированного программного обеспечения, работа второй выставляется исключительно на корпусе.

С обеих боковых сторон имеется перфорация, обеспечивающая быстрый отвод нагретого воздуха. Для более качественного охлаждения в конструкции предусмотрен специальный вентилятор. Устройство оборудовано четырьмя резиновыми противоскользящими ножками. Под корпусом свободного пространства практически нет – почти все место занимает блок с аккумуляторами, также имеется трансформатор больших размеров, набор печатных плат. Функцию охлаждения выполняет вентилятор с регулируемой в автоматическом режиме скоростью вращения. В качестве аккумуляторов используются модели RBC7, каждая из которых обладает емкостью 17 Ач и выходным напряжением 12 В.

Преимущества:

• Превосходные показатели при работе от генератора;
• Большинство систем интеллектуальные – можно и не настраивать;
• Хорошо совмещается практически со всеми моделями коррекции коэффициента мощности.

Недостатки:

• Высокая цена и отсутствие стандартных розеток.

APC by Schneider Electric Smart-UPS 1000VA USB & Serial 230V

В заключении полезное видео

Наш обзор лучших ИБП этого года близится к своему завершению. В заключении хотелось бы выразить надежду, что вы на основе собранной нами информации подобрать для себя оптимальную модель. Если же мы не смогли разрешить все возникшие у вас вопросы, вы вполне можете задать их нам в комментариях – мы постараемся ответить на них как можно быстрее и дать вам все необходимые сведения.

Что такое ИБП, зачем он нужен и как правильно выбрать ИБП? APC Back-UPS Pro 1500 Обзор.

Watch this video on YouTube

12 лучших источников бесперебойного питания (ИБП) — Рейтинг 2021 года (Топ 12)

ИБП предназначен для предотвращения обесточивания важного оборудования, аварийного завершения работы сложных приборов и выхода из строя их электронной начинки в случае возникновения проблем с основным питанием. В этом обзоре мы поговорим о лучших источниках бесперебойного питания, и о том, как правильно выбрать ИБП для дома.

Как выбрать источник бесперебойного питания?

Выбирая UPS, следует принимать во внимание особенности оборудования, которое планируется к нему присоединять и характер неполадок в электросети.

Если неполадки не связаны с заниженным или завышенным напряжением, а обезопасить требуется различное сетевое оборудование (модем, маршрутизатор, точку доступа) или маломощный ПК с периферией, достаточно будет простейшего резервного ИБП (иначе Standby или off-line). Недостатки такого варианта связаны со слишком большим временем переключения на батарею и обратно. В частности, устройства с некачественными блоками питания могут перегружаться или зависать.

Нормализовать «плавающее» значение сетевого напряжения позволяют модели с автоматической регулировкой (AVR). Они относятся уже к интерактивным ИБП (как правило, типа Smart UPS), а поскольку стабилизация там осуществляется ступенчато, при выборе ИБП следует отталкиваться от чувствительности своей техники к падению напряжения питания. Например, если собственный БП компьютера «не держится» за 180 В, нужно подбирать UPS с нижним порогом (фиксированным или настраиваемым) выше этого значения. Простейшие бесперебойники имеют одну повышающую ступень, модели покруче — две-три. Другими словами, последние точнее выполняют нормализацию.

У игровых компьютеров средней и большой мощности свои особенности. Практически без исключений, все они оснащаются блоками питания со схемой активной коррекции коэффициента мощности (APFC). Не вдаваясь в детали отметим, что такие БП не «дружат» с резервными и недорогими интерактивными UPS (у которых выходной сигнал имеет ступенчатую аппроксимацию). Как вариант, следует ориентироваться на источники бесперебойного питания с двукратным запасом мощности. Либо же на бесперебойники с «чистой» синусоидой, в том числе онлайн-типа.

Кратко о последних. ИБП с двойным преобразованием напряжения (Double conversion UPS) лучше прочих обеспечивают защиту от всех видов проблем с электропитанием, а в отдельных случаях просто не имеют альтернативы. За все приходится платить. И в буквальном смысле, и в переносном. Стоимость онлайн-моделей высока, при этом они имеют самый маленький КПД и постоянно работающую систему охлаждения. Зато у них нет времени переключения, как такового, постольку выходное напряжение всегда формируется из батарейного, а входное, если оно есть, идет на постоянную подзарядку аккумуляторов (за исключением режима байпас).

После того, как вы определились с типом будущего ИБП, нужно посчитать, какую совокупную мощность потребляет оборудование, нуждающееся в защите. Чрезмерный запас здесь излишен, но стоит «заложиться» на вероятность форс-мажора. Выходную мощность источников бесперебойного питания принято указывать в вольт-амперах. Чтобы перейти к привычным ваттам, соответствующий показатель делят на 1,4.

Лучшие источники бесперебойного питания представлены в нашем рейтинге, составленном с учетом отзывов экспертов и обычных покупателей.

Рейтинг лучших источников бесперебойного питания

Как проходит рабочий день курьера компании UPS.

ФОТО Ежедневно в Москве курьеры доставляют тысячи самых разных отправлений, начиная заказами из интернет-магазинов и заканчивая важными и срочными документами. RB.ru решил узнать, как проходит типичный рабочий день курьера, и отправился в один из московских сортировочных центров компании UPS, чтобы посмотреть, что происходит c документами, грузами и другими отправлениями до того, как их получает адресат.

Американская компания UPS (United Parcel Service) специализируется на логистике и экспресс-доставке. История компании берет начало в 1907 году в Сиэтле, где Клод Райан и Джим Кейси на взятые взаймы $100 создали курьерскую службу. Сейчас годовой оборот UPS составляет порядка $55,4 млрд, число сотрудников во всем мире превышает 395 тысяч человек, а штаб-квартира переехала в Атланту — один из важнейших авиаузлов США. Сейчас UPS работает в 220 странах мира и доставляет более 16,9 млн отправлений в день. На европейский рынок компания вышла в 1976 году — стала осуществлять доставку на территории Германии (крупнейший европейский сортировочный центр UPS находится в Кельне).

На российский рынок компания вышла в 1989 году — сначала совместно с компанией «Совтрансавто», а с 2000 года — действует через собственную операционную сеть. На данный момент в России работает более 160 пунктов приема отправлений, 19 операционных центров, 2 центра управления цепями поставок. Штат российских сотрудников насчитывает около 750 человек. В Москве у компании несколько доставочных центров (корреспондент RB.ru побывал в южном центре).

Отдельный сортировочный центр есть в аэропорту «Внуково», где происходит также и таможенное оформление грузов. Все они прибывают во «Внуково» из главного европейского авиаузла в Кельне. Самолеты осуществляют рейсы ежедневно, кроме выходных.

В таких контейнерах грузы прибывают из аэропорта.

Грузы, прибывшие в Россию, проходят таможенные процедуры, которые обычно занимают от одного до трех дней, но могут продлиться и дольше (в зависимости от количества необходимых документов, которые должен предоставить клиент, и таможенной стоимости груза).

Документы «растаможки» не требуют, поэтому выпускаются и доставляются в день прибытия. В аэропорту происходит первичное распределение грузов накануне их отправки адресату — из «Внукова» они поедут в северный или южный центр, в зависимости от адреса получателя.

В 6 часов утра следующего дня машина с отправлениями прибывает в центр, где с помощью сканирования штрих-кодов грузы распределяют между районами доставки курьеров.

Сканирование и распределение отправлений по машинам завершается к 8 утра. О том, как проходит рабочий день курьера UPS, читайте в нашем фоторепортаже.

Источник бесперебойного питания для квартиры 3,5 кВт

Модель: UR-3500

Код товара: 0800060

Инверторная система UR-3500 предназначена для использования в квартире или в частном доме в качестве источника бесперебойного питания для бытовой техники на случаи отключения света продолжительностью до суток

(при увеличении емкости АКБ или при уменьшении потребления электроэнергии обеспечивается резерв на несколько дней). Мощности инвертора достаточно для работы любых бытовых электроприборов суммарной мощностью до 3,5 кВт с пиковой пусковой мощностью до 6,5 кВт (холодильника, микроволновки, насоса, стиральной машины, освещения, телевизора, компьютера и т.п.). Одним из вариантов ее применения является бесперебойное питание для газового котла и насоса системы отопления дома.

Система представляет из себя профессиональный UPS, состоящий из двух компонентов: инвертор с чистой синусоидой со встроенным зарядным устройством и гелевые аккумуляторы. При пропадании сетевого напряжения (при отключении света), мгновенно включается инвертор и на его выходе поддерживается идеальное синусоидальное напряжение (чистый синус) с напряжением 220 Вольт, что обеспечивает правильную эксплуатацию чувствительного оборудования, такого как дисплеи, звуковая техника, котлы отопления и пр. Кроме того, данная модель инвертора отличается абсолютно бесшумной работой при мощности нагрузки до 200 Вт (при большей мощности периодически включается вентилятор охлаждения).

При появлении сетевого напряжения инвертор автоматически переключается на сеть и начинается зарядка аккумуляторов.

Гелевые аккумуляторы емкостью 200 А*ч и напряжением 24 Вольта способны запасти около 4.8 кВт*час электрической энергии, которой при отключении света хватит для автономной работы в течение 24 часов следующих электроприборов:

• Автоматика газового котла и насос системы отопления мощностью 50 Вт — 1200 Вт*час
• Холодильник с суточным потреблением 1000 Вт*час — 1000 Вт*час
• Водяной насос мощностью 500 Ватт (работает 4 часа в сутки) — 2000 Вт*час
• Энергосберегающие лампы освещения (3 шт. по 15 Вт по 4 часа) — 180 Вт*час

Итого: 4.38 кВт*час за 24 часа.

Для увеличения времени работы достаточно подключить дополнительные аккумуляторные батареи и настроить ток заряда.

Благодаря большому запасу электроэнергии в аккумуляторах и использованию высококачественного инвертора с чистым синусом, возможно использование этого комплекта в качестве ИБП для серверной или для медицинского оборудования.

Если у Вас возникли вопросы по системе бесперебойного питания, звоните по телефону 8 (495) 619-39-43 или напишите нам, и мы поможем Вам выбрать необходимые компоненты.

 

Состав и параметры ИБП 3,5 кВт:

• Постоянное рабочее напряжение: 24 В.
• Переменное напряжение на выходе при отсутствии напряжения на входе: 230 Вольт, 50 Гц, чистый синус.
• Переменное напряжение на входе: 185 — 270 Вольт.
• Тип входных контактов 220 В: евровилка на кабеле длиной 1,5 метра (либо зажимы под винт)
• Тип выходных контактов 220 В: евророзетка-тройник на кабеле длиной 1,5 метра (либо зажимы под винт)
• Максимальная выходная мощность: 3,8 кВт.
• Максимальный ток реле коммутации: 30 Ампер.
• Продолжительность автономной работы на постоянную нагрузку мощностью 200 Вт: 24 часа
• Температура эксплуатации: от -20°C до +50°C
• Общий вес всех компонентов системы, кг: 150

 

Опции:

 

---

Возможно, Вам также понадобятся:

---

Ваши вопросы и отзывы:

Используя эту форму, Вы можете отправить Ваше мнение об этом товаре, сообщить о неточности в описании или задать нам вопрос.

Перед тем, как задать вопрос, посмотрите наш форум. Возможно, там уже есть ответ.

 

Установив у себя в квартире источник бесперебойного питания, Вы забудете о проблемах с электричеством!

ИБП с резервным питанием | B&H Photo Video

Общие сведения о резервном копировании ИБП

Резервное копирование ИБП

защищает компьютеры и предотвращает потерю данных во время перебоев в подаче электроэнергии или сбоев. Принцип прост: источники бесперебойного питания (ИБП) поддерживают питание в течение определенного периода времени, позволяя пользователям безопасно выключать компьютерные системы. Существуют различные типы, каждый из которых обеспечивает разную степень защиты. Однако наиболее важным решением является выбор ИБП, который имеет достаточно мощности, чтобы ваша компьютерная система работала достаточно долго, чтобы она могла должным образом выключиться.

Типы систем ИБП

Самый распространенный тип ИБП — это резервная система или система резервного питания от батареи. В нормальных условиях он подает питание от сети, но автоматически переключается на резервное питание от батареи при сбоях питания. Линейно-интерактивный ИБП похож на него, но он также включает в себя специальный трансформатор, который регулирует выходное напряжение, чтобы минимизировать влияние скачков напряжения и отключений. Хотя обе системы обеспечивают определенную степень защиты от сбоев в электросети, в критически важных системах часто используется ИБП, работающий в режиме онлайн.Как следует из названия, этот тип обеспечивает постоянное питание ИБП. Электропитание заряжает батарею ИБП, которая, в свою очередь, подает питание на ИБП, исключая возможность нарушения электроснабжения, влияющего на мощность, подаваемую на нагрузку.

Расчет требований к питанию ИБП

Первый шаг — определить, сколько энергии вам нужно. Настольные блоки питания обычно потребляют наибольшую мощность, обычно от 400 до 650 Вт. Вам может понадобиться техник, чтобы вскрыть ваш компьютер, чтобы определить его мощность, или, в качестве альтернативы, сделать консервативное предположение. Другие элементы, которые следует учитывать, включают мониторы, маршрутизаторы и периферийные устройства. Чтобы оценить требуемые вольтамперы, умножьте общую мощность на 1,6. Хорошая практика — выбирать ИБП, который значительно превышает эту цифру. Цифры времени работы при полной и половинной нагрузке показывают, как долго длится питание ИБП. Помните, что емкость батареи, а не номинальная мощность, является ключевым фактором, определяющим продолжительность работы ИБП. К некоторым типам ИБП можно добавлять батареи, чтобы продлить время работы.

Установка источников питания ИБП

ИБП меньшего размера можно разместить отдельно в любом удобном месте, а блоки большего размера обычно устанавливаются в стойку.Большинство из них имеют несколько розеток, и при необходимости их можно расширить с помощью удлинителей. Установка обычно осуществляется по принципу «подключи и работай», и никаких специальных инструментов не требуется. Вам могут потребоваться дополнительные шнуры питания переменного тока и удлинители, особенно для ИБП, установленного в стойке.

Настольная связь

Большинство источников бесперебойного питания имеют настольное программное обеспечение, позволяющее отслеживать их состояние. Кроме того, многие могут автоматически выключить ваш компьютер в случае сбоя питания, что является важной функцией для оставленных без присмотра компьютеров.Некоторые типы используют последовательный порт компьютера, а другие подключаются через порт USB. В некоторых случаях вам может потребоваться установить на ваш компьютер плату управления ИБП.

Предотвратите потерю ценных данных во время сбоев питания и сбоев с помощью резервного источника бесперебойного питания от B&H Photo and Video.

девочек, без перерыва — колледж искусств штата Мэн

Кэт Миллер ’19

Искусство предоставляет платформу для разговора, и беседа жизненно важна в самом начале, чтобы изменить мир.

Кэт Миллер, младший участник программы фотографии MECA, работала над серией под названием « На пороге женственности ». Ее работы представлены на трехдневной женской выставке Girls, Interrupted в Лондоне, где представлены не прошедшие цензуру произведения иллюстраций, фотографий, картин и скульптур, созданные 19 художниками, бросающими вызов стереотипам, из андеграундных и новых художественных сцен со всего мира. мир. Выставка организована Creative Debuts, платформой для начинающих художников, которая стремится сделать искусство более доступным.

В фотографиях Кэт используются мечтательные цвета, чтобы исследовать противопоставление взрослости и детской юности. Она стремится уловить напряженность молодых женщин в темах способностей и ностальгии по молодости, а также в идеалистическом идеальном мире.

«Если женщинам не будет предоставлено место в искусстве, мы создадим свое. Это наше пространство, чтобы женщины могли проявлять себя совершенно непрерывно». —Флоренс Гивен, куратор

Вопросы и ответы —

Brick Magazine

Следующие вопросы и ответы с Кэт взяты из журнала Brick Magazine.

Как / вы думаете, искусство может изменить мир?
Искусство предоставляет платформу для разговора, и разговор жизненно важен в самом начале, чтобы изменить мир. Благодаря социальным сетям искусство теперь может распространяться по всему миру за считанные минуты. В настоящее время мы можем видеть художников, создающих на основе своего собственного опыта, который полностью отличается от нашего собственного; это для меня так сильно. Наша работа — попытаться понять различные переживания, которые мы, возможно, тоже не сможем передать.Искусство — прекрасный способ объединить эти разные переживания.

Каковы ваши надежды и мечты на 2018 год?
Моя самая большая надежда на Новый год — это стать более связанным с женской энергией, которая окружает всех нас. Я хочу путешествовать и общаться с другими артистами со всего мира. И, конечно же, читайте хорошие книги и пейте больше воды!

Вопросы и ответы — НПЗ29

Следующие вопросы и ответы с Кэт репосты с Refinery29

Какие основные темы в вашем искусстве?
Меня очень интересует сопоставление между вступлением во взрослую жизнь и сохранением юности и детства. Мои фотографии представляют собой попытку запечатлеть напряжение, которое молодые женщины испытывают из-за своей неспособности сексуализировать свое тело, не оставаясь ребячливыми, и их ностальгию по их идеалистическим фантазиям о более совершенном, добродетельном мире.

Расскажите немного о своей работе на выставке …
В течение нескольких лет я фотографировал трех своих лучших друзей, когда они учились в последнем году средней школы. Я боролась с идеей стать женщиной, когда все еще хотела окунуться в созданное мной девичество.Когда мы все отошли друг от друга, я начал фотографировать знакомых. Пришло время ввести в мою работу новые перспективы женственности. Я встретился с прекрасной Захарой ​​ранним летним утром. До того, как была сделана эта конкретная фотография, мы разговаривали и чувствовали себя более комфортно друг с другом. Я положил ее на траву, чтобы показать ее изгибы нетрадиционным способом. Эта фотография показалась мне новым направлением в моей работе. Я только начинаю ориентироваться в этом переходе.

Насколько ваш пол влияет на вашу работу?
Мое искусство обычно помогает понять, что для меня значит быть женщиной. Я определенно нахожусь на переходном этапе между девичеством и женственностью, и это часто сбивает с толку. Я хочу быть женщиной, но более чем когда-либо осознаю, насколько волшебным было быть молодой девушкой. Моя работа часто позволяет мне создать пространство, в котором есть обе эти вещи.

Что для вас значит отсутствие цензуры?
Как я свободна быть женщиной, фотографирующей других женщин без мужских ограничений.Это создает большую уязвимость как для меня, как для создателя, так и для человека, который хочет и хочет, чтобы его фотографировали.

«Я думаю, что люди могут быть шокированы, если увидят, что художники работают над женщинами, не предназначенными для мужского взгляда».

Как вы думаете, почему искусство для женщин все еще может вызывать шок?
Я думаю, что люди могут быть шокированы, если увидят, что художники работают над женщинами, не предназначенными для мужского взгляда. Женщин так часто манипулируют для потребителей, чтобы продать товар или обратиться к определенным идеалам. Женщины, занимающиеся искусством табу на женственность, шокируют только тех, кто отказывается принимать эти табу как нормальные и красивые.

Как вы думаете, зачем нужны показы исключительно женского искусства?
Они настолько сильны и необходимы после столетий художественных сцен, в которых движутся мужчины. Однако тесное сотрудничество между представителями всех полов в мире искусства не менее важно.

Как вы думаете, сейчас захватывающее время для женщин в мире искусства?
Совершенно верно.Сейчас, как никогда раньше, женщины начинают чувствовать себя более комфортно, чтобы постоять за себя, и многие художницы занимают мощную и эффективную позицию в своем искусстве.

Посмотреть другие работы Кэт можно здесь.

Всемирный день сна 2021: 5 советов, как обеспечить глубокий и непрерывный сон ночью | Здоровье

От заживления черепно-мозговых травм до сохранения памяти о недавно изученном материале, сон необходим для ряда функций мозга у здоровых взрослых, которым требуется от 7 до 9 часов сна в сутки, в соответствии с рекомендациями Национального фонда сна. Сюда входят люди старше 65 лет, в то время как младенцам, маленьким детям и подросткам требуется более продолжительный сон, чтобы они могли расти и развиваться.

Сказать, что сон не является приоритетом для всех нас, было бы ложью, но большая правда в том, что у большинства из нас нет плана, чтобы сделать эту цель реальностью. Во Всемирный день сна , который в этом году отмечается 19 марта, мы перечисляем 5 гарантированных советов, которые не только обеспечат вам крепкий ночной сон, но и сделают вас более энергичным и продуктивным во время бодрствования. часы:

1.Правая подушка — Выберите подушку, которая поддерживает естественный изгиб шеи, не слишком толстая и не слишком плоская. Это поможет вам просыпаться без усталости или с ригидой затекшей шеи по утрам.

2. Положение для сна — Чтобы не сворачивать шею, не спите на животе. Вместо этого спите на боку, подняв нос к центру тела.

3. Хороший матрас — Хороший матрас, такой как пружинный матрас, матрас из пены, матрас из кокосового волокна, матрас с эффектом памяти, ортопедический матрас и т. Д., Имеет решающее значение для достижения крепкого сна, потому что он не только улучшает качество сна, но и уменьшает боль в спине. боль в плечах и ригидность спины с правильной опорой для тела, которая усиливает непрерывный сон.С другой стороны, вы также можете использовать воздухонепроницаемые, пластиковые, пыленепроницаемые чехлы, чтобы защитить матрас, пружины коробки и подушки от плесени, помета пылевых клещей и других факторов, вызывающих аллергию, которые могут привести к плохой сонливости.

4. Ешьте и пейте жидкость с умом — Хотя рекомендуется заканчивать ужин по крайней мере за час до сна, также рекомендуется не перегружать пищеварительную систему тяжелой пищей и обильными приемами пищи перед сном. Вместо этого выберите легкий вечерний перекус, так как это повлияет на качество вашего сна ночью.

Хотя гидратация жизненно важна, не рекомендуется пить жидкость за 1-2 часа до сна. Это необходимо для снижения вероятности чрезмерного мочеиспускания в ночное время, которое влияет на качество сна и дневную энергию.

5. Уменьшите свет — Оптимизируйте обстановку в спальне, уменьшив уровень освещения вокруг дома за 2–3 часа до сна. Уменьшение шума и света и превращение спальни в тихое, расслабляющее, чистое и приятное место сигнализирует мозгу о выработке мелатонина, который является гормоном, вызывающим сон, и приводит к улучшению качества сна, что обеспечивает долгосрочную пользу для здоровья.

Всемирный день сна ежегодно отмечается в пятницу перед весенним весенним равноденствием, чтобы не только отметить преимущества хорошего и здорового сна, но и привлечь внимание к медицинским, образовательным и социальным аспектам нарушений сна. проблем со сном. Организованный Комитетом Всемирного дня сна Всемирного общества сна, Всемирный день сна направлен на облегчение бремени проблем со сном на общество за счет более эффективной профилактики и лечения нарушений сна.

Следите за другими историями на Facebook и Twitter

Common Swift — новый рекордсмен по самому продолжительному беспрерывному перелету

В птичьем мире есть свои удивительные перелетные подвиги. Например, полярные крачки известны самой продолжительной миграцией: одна птица преодолела почти 60 000 миль в своем путешествии туда и обратно между Англией и Антарктидой.И, как недавно обнаружили ученые, большие фрегаты могут спать 10-секундными очередями, оставаясь в воздухе до двух месяцев. Но когда дело доходит до непрерывного полета, Alpine Swift является рекордсменом по самому продолжительному одиночному полету среди всех видов птиц — 200 дней.

Больше нет: теперь есть новый рекордсмен, и эта птица полностью стерла предыдущий рекорд альпинистов. Согласно новым исследованиям, стрижи могут находиться в воздухе до 10 месяцев без остановки.Да, 10 месяцев. Хотя ученые давно подозревали, что птица способна на такое ошеломляющее достижение, у них только недавно были инструменты, чтобы доказать это.

Меньше альпийского стрижа и немного больше каминного стрижа, обыкновенные стрижи так же хорошо приспособлены для полетов, как и их аэродинамические собратья. Спарившиеся пары выращивают своих птенцов в Скандинавии в течение двух месяцев каждый год, а затем отправляются в августе, чтобы питаться летающими насекомыми в джунглях Африки к югу от Сахары в течение следующих 10 месяцев. Однако в течение десятилетий орнитологи не могли обнаружить никаких признаков того, что птицы устроились на ночлег в их зимнем доме. Эффективность полета этого вида в сочетании с загадочным отсутствием насестов побудила некоторых ученых предположить, что обыкновенный стриж оставался в полете на протяжении большей части своей миграции. Однако технологии, необходимой для изучения птиц, не существовало.

Затем появился iPhone.

Интересно, что инновации в гонке по созданию более тонких и изящных мобильных телефонов также стали благом для исследований птиц, говорит биолог Андерс Хеденстрём, возглавлявший группу исследователей из Лундского университета в Швейцарии.Крошечные акселерометры, которые водят пользователей смартфонов по улицам незнакомого города, также были задействованы в последнее десятилетие для отслеживания движущихся птиц.

Чтобы выяснить, чем именно занимались Стрижи из Коммонса за эти 10 месяцев, Хеденстрём и его команда соединили акселерометр и датчик освещенности в «рюкзаке» для птиц, который весил менее половины унции. Затем команда прикрепила компактные датчики данных к спинам 13 отдельных черных стрижей, прежде чем птицы отправились в путешествие в Африку и обратно.Рюкзаки позволили команде записать, сколько времени стрижи провели в полете и где они путешествовали, не мешая естественному поведению птиц.

Когда команда Хеденстрема в течение двух лет повторно поймала возвращающихся птиц, они смогли доказать гипотезу своих предшественников: стрижи редко останавливались для отдыха во время своего межконтинентального перехода, а три птицы вообще не приземлялись в течение всех 10- месяц путешествия.

«Я думаю, это довольно удивительно, что птица может оставаться в воздухе так долго», — говорит Хеденстрём, чье исследование было опубликовано в прошлом месяце в журнале Current Biology .«Это очень похоже на воздушную жизнь, когда они находятся вдали от места размножения».

Эта воздушная жизнь включает лишь несколько прерываний. Птицы, которые приземлились во время своих миграционных рейсов, все же провели более 99 процентов этого времени в полете. По словам Хеденстрёма, их остановки никогда не превышали одного или двух часов за раз. Он также указывает, что это, наверное, к лучшему.

«Они жалки, когда их посадили на землю», — говорит он, отмечая, что из-за коротких ног стрижей они кажутся неуклюжими и почти ранеными.«Они выглядят очень неуклюже и легко могут стать жертвами наземных хищников».

Белые стрижи эволюционировали, чтобы жить в воздухе, где они могут есть, пить, совокупляться и, вероятно, даже спать с момента их отъезда из Скандинавии в августе до возвращения к размножению в июне. Как и когда они спят — это вопрос, который Хеденстрём и его команда все еще пытаются выяснить. Одна идея состоит в том, что птицы ненадолго дремлют во время ежедневных подъемов на рассвете и в сумерках на высоту 10 000 или более футов, после чего они постепенно скользят вниз.

«Если я позволю себе предположить, это время во время этого нисходящего спиралевидного полета, когда они берут короткие периоды сна», — говорит Хеденстрём.

В отличие от них, большие фрегатные птицы ненадолго дремлют, взлетая по спирали на тепловых сквозняках; Оба сценария позволяют птицам отдыхать, выполняя при этом минимальный объем работы, необходимый для продолжения полета. Но поскольку имплант невролога, использованный для обнаружения режима сна фрегатов, слишком тяжел для выдержки 1,5 унции Common Swift, Хеденстрему и его команде придется подождать, чтобы проверить эту теорию.

Хотя в настоящее время отслеживание сна может быть невозможно, Хеденстрём надеется выяснить, насколько высоко птицы могут летать. Следующим летом должно вернуться новое поколение птиц с трекерами, оснащенное третьим датчиком, который измеряет высоту, на которую поднимаются птицы. Рекордом самого высокого полета в настоящее время является Griffon Vulture Rüppell, который столкнулся с самолетом на высоте 37 000 футов, поэтому маловероятно, что Common Swift претендует на новый титул в следующем году.

Women Uninterrupted: на онлайн-фотовыставке «Следы бытия» представлены трио SCAD-класса

Онлайн-выставка дает представление о творческих процессах трех женщин-фотографов, каждая из которых связана с Саванной и которые выдерживают пандемию, применяя различные художественные подходы.Выставка Traces of Being — это групповая выставка фотографий, которую курирует Кристи Лендинг, основательница онлайн-галереи Landing Contemporary Art. Текущая выставка, которая продлится до января, включает работы Ники Клеппер, Киры Шмидт и Джулии Уилсон, трех художников, получивших степень магистра изобразительного искусства в фотографии в Колледже искусств и дизайна Саванны. «Работы на этой выставке содержат буквальные следы элементов, откуда художник был и что происходило в процессе их создания.В этом шоу также есть сильное чувство признательности к природе », — сказал Лэндинг. Первоначальная концепция этой выставки заключалась в создании под руководством женщин шоу альтернативной фотографии, сделанной с использованием исторических процессов, таких как световые отпечатки, цианотипия, углеродные отпечатки и другие некоммерческие методы фотографии. «Вы существуете» Джулии Уилсон. — фото Landing Contemporary Art «Работы Ники Клеппер представляют собой пышные отпечатки с воздушным светом, на которых она взяла органические вещества и поместила их на фотобумагу на солнце.Есть элемент случайности; она не знала, какой будет отпечаток до конца. Но когда она удаляет растение или плод, остается этот красивый остаток, который является следом чего-то, что когда-то было спелым живым существом », — объясняет Лэндинг. «Это вещество со временем распадается, а отпечаток остается. И я подумал, что это действительно прекрасная вещь для размышлений, и это хорошая метафора для этого года ». Собрание работ Клеппера « Imprints of the Southern Sun » — это размышление о ее интимных моментах в изоляции и ее выражение благодарности за красоту, оставшуюся после хаоса.«Больше всего меня интересует документирование времени и изменений, а также то, как наше восприятие места и пространства основано на современном знании этого пространства. Начав свою работу в Саванне о карантинах и карантинных местах из прошлого, я смог продолжить свои исследования современности с нашей нынешней пандемией », — сказал Клеппер. «Во многом этот проект был результатом желания добавить новый элемент искусства к моему исследованию, и я смог сделать это, сосредоточившись на сувенирах, которые я создал за это время.” «Цветы Лазаретто» Ники Клеппер. — фото Landing Contemporary Art Специализируясь на классике и уделяя особое внимание латыни и древнегреческому языку, Джулия Уилсон научила смотреть на изображения с той же сложностью, нюансами и красотой, что и при изучении языка. «Я изучаю сложные отношения между текстом и изображением и то, как они интерпретируются вместе; Я считаю, что эта тема приобрела новую актуальность в нашем нынешнем состоянии информационной перегрузки и массовой фото-текстовой взаимосвязи », — сказал Уилсон.«Этот переизбыток информации можно рассматривать как языковой кризис, сигнализирующий об утрате смысла из-за чрезмерного воздействия». Работы Шмидт на этой выставке взяты из двух ее недавних проектов. «Две работы, которые у меня есть в этом шоу, несколько различаются по содержанию, но они очень сильно объединены не только процессом просвета, но и темами эфемерности и общности. Это очень волшебный и непредсказуемый процесс, на который влияют такие переменные, как температура, вещество, время и многое другое », — сказал Шмидт.«Транскрипция пытается передать ощущение пребывания на природе, приводя бумагу в физический контакт с природной материей. В проекте «Желтая роза» я вернулся к процессу просвета из-за его эфемерности и универсальности. По сути, оба направления работы подчеркивают внимательность и личную связь ». Три женщины в этой групповой выставке тесно сотрудничали, помогая друг другу формулировать идеи и работать через свои художественные процессы, а также художественно интерпретировать эти трудные времена.«Создавая это шоу, я подумал о прошедшем году и о том, как эти работы могут быть связаны с тем, что мы пережили на разных уровнях. В конце концов, я сосредоточился на концепции «следов» и назвал шоу «Следы бытия» , потому что я чувствовал, что это было своевременно, и значимым образом связал вместе работы », — заключает Лэндинг. Traces of Being в настоящее время выставлен на просмотр в Интернете в Landing Contemporary Art — галерее кочевников, которая стремится проложить путь для начинающих художников — до 31 января.Посетите Landingcon Contemporaryart.com, чтобы просмотреть выставку.

Использование радиационного охлаждения для непрерывного 24-часового сбора воды из атмосферы

ВВЕДЕНИЕ

Две трети человечества живут в условиях, когда чистый забор пресной воды более чем в два раза превышает естественную доступность воды в течение не менее 1 месяца в год, а также половины миллиард человек страдает от этого дефицита воды в течение всего года ( 1 , 2 ). Хотя в настоящее время на Земле достаточно пресной воды для поддержания потребления, она недоступна в условиях, когда предложение удовлетворяет спрос ( 3 — 5 ).Растущие глобальные вызовы, такие как изменение климата, рост населения и их сочетание, создают дополнительные пагубные угрозы для глобальных водных ресурсов ( 6 ). Атмосферный водяной пар представляет собой альтернативный источник питьевой воды из-за его огромного общего количества и универсальной доступности. Фактически, большая часть воды в атмосфере во влажных и засушливых регионах может обеспечить дополнительные ~ 15% пресной воды к существующим источникам ( 7 ). Эта сумма почти в три раза превышает годовое потребление воды в мире ( 6 ).Однако устойчивое использование этого ресурса оказалось трудным. Из-за большой энтальпии конденсации воды активные методы требуют значительных энергетических ресурсов или полагаются на хладагенты ( 8 ), которые дополнительно способствуют глобальному потеплению или истощению озонового слоя. Пассивные методы обычно имеют низкую доходность ( 9 — 11 ), что является стимулом недавних исследований по повышению доходности таких систем ( 12 , 13 ).

Пассивные системы сбора воды можно разделить на системы сбора росы на основе сорбентов [дневной режим, низкая относительная влажность (RH)] или радиационного охлаждения (работа в ночное время, высокая относительная влажность).В последнее время подходы на основе сорбентов широко изучаются с использованием недавно разработанных материалов ( 14 — 16 ). В системе сбора воды на основе сорбентов осушители, такие как металлоорганические каркасы, силикагели, цеолиты, расплывающиеся соли или активированный оксид алюминия, используются для адсорбции водяного пара в открытой камере, моделируя атмосферную среду ( 17 — 19 ). Когда осушитель насыщается, система закрывается и естественным образом нагревается солнечным светом, в результате чего вода выделяется в виде пара.Наконец, пар конденсируется на стенках корпуса и может собираться. Системы на основе сорбентов показали, что водяной пар может собираться при очень низкой относительной влажности (всего 15%) ( 12 ). Хотя энергия для испарения исходит от солнца, циклический характер этих систем требует ввода активной работы для переключения между циклами. Зависимость от солнечного света для десорбции водяного пара означает, что воду можно собирать только в дневное время.

Обычная радиационная охлаждающая пленка, которая используется для сбора росы, излучает тепловое излучение в диапазоне длин волн, в котором атмосфера в основном прозрачна (от 8 до 13 мкм), и поэтому может излучать тепло непосредственно в космос.Этот эффект охлаждает фольгу ниже температуры точки росы воздуха, вызывая конденсацию на ней воды, что называется «росой» ( 20 ). К счастью, большинство регионов, страдающих от сильного дефицита воды, обладают естественным преимуществом в виде обильного солнечного света и, следовательно, ясного неба, что является оптимальными условиями для радиационного охлаждения ( 21 ). Обычно используется фольга для сбора росы от OPUR (Organization Pour l’Utilisation de la Rosée), которая состоит из микросфер TiO ₂ и BaSO ₄ , заключенных в полиэтиленовую пленку.С этой пленкой была продемонстрирована уборка росы в ночное время с урожайностью до ~ 40 г / м ⁻² час ⁻¹ при относительной влажности> 60% ( 22 — 29 ). Учитывая фундаментальный теоретический предел 59 г ⁻² час ⁻¹ при относительной влажности 100% ( 30 ) — полученный путем теоретического анализа, предполагая отсутствие солнечного освещения, относительную влажность 100% и пренебрегая любым потенциальным конвективным теплом. выигрыш — эти выходы воды впечатляют, потому что условия во время экспериментов были при более низкой относительной влажности и без активно нагнетаемого конвективного воздушного потока.Однако недостатком этой фольги является то, что она работает только в ночное время, поскольку поглощает солнечный свет в ближнем инфракрасном (ИК) диапазоне.

В последнее время, благодаря правильной спектральной инженерии, радиационное охлаждение поверхностей ниже температуры окружающей среды может быть достигнуто даже в дневное время за счет ограничения поглощения солнечного света при максимальном увеличении эмиссионных свойств в ИК-диапазоне (> 2,5 мкм) ( 31 — 34 ). На основе этого принципа показано усиление конденсации в солнечной системе очистки воды, в которой перенасыщенный пар (т.е.например, пар с температурой выше окружающей) активно перекачивается в конденсатор ( 35 ). В то время как множество исследований было сосредоточено на оптимизации эмиссионных свойств и возможности изготовления дневных охлаждающих материалов ( 36 , 37 ), мало внимания уделялось важному аспекту эффективного управления внутренним взаимодействием окружающей радиационной среды. и такие поверхности селективного эмиттера ( 38 — 40 ). Более того, в случае конденсации из-за внутренних смачивающих свойств существующих систем конденсат остается на поверхности и его необходимо активно удалять.Например, до 51% росы остается на фольге OPUR ( 26 ), которую необходимо собирать, активно соскребая поверхность в ранние утренние часы ( 41 ). Следовательно, ни один из вышеупомянутых существующих подходов (устройства для сбора воды на основе сорбции или фольга для сбора росы на основе радиационного охлаждения) не предназначен для непрерывной работы в течение 24 часов или без какого-либо внешнего вмешательства и, следовательно, не является полностью пассивным.

Здесь мы демонстрируем непрерывный 24-часовой сбор воды за счет радиационного охлаждения в атмосферных условиях в полностью пассивном режиме, устраняя серьезные недостатки современного уровня техники и делая важный шаг к непрерывному и пассивному, полностью энергетически нейтральному сбор атмосферной воды становится жизнеспособным процессом в реальной жизни.Наш подход разделяет дизайн и оптимизацию производительности функций охлаждения и конденсации и фокусируется на двух важных, но упускаемых из виду аспектах, а именно на рассеянном лучистом тепле из окружающей среды и действительно пассивном эффективном удалении конденсата. В отличие от солнечной очистки воды, когда система может работать при температуре окружающей среды (поскольку подаваемый влажный воздух перенасыщен), в случае сбора росы системе сбора атмосферной воды сначала необходимо охладиться до температуры точки росы.По достижении этой температуры остающуюся охлаждающую мощность можно использовать для поглощения скрытого тепла конденсатом. Мы оптимизировали нашу систему, используя рациональный баланс внутреннего охлаждения при сохранении высокой охлаждающей способности (для скрытого поглощения тепла) даже после достижения желаемой температуры. Чтобы добиться этого, мы учитываем не только спектральную ( 35 ), но и пространственную зависимость притока атмосферного излучения тепла ( 36 , 38 — 40 , 42 ).Это важное взаимодействие охлаждения внутри окружающей среды и сохранения высокой охлаждающей мощности может существенно повысить потенциал сбора росы атмосферными системами сбора воды. Следовательно, уборка росы в дневное время возможна без необходимости использования принудительного потока или перенасыщенного увлажненного воздуха, который использовался ранее ( 35 ). Система излучает тепловое излучение в холодное пространство через окно прозрачности атмосферы с длиной волны 8–13 мкм и полностью учитывает все режимы теплопередачи, включая окружающую радиационную среду.На основе полного анализа задействованных тепловых потоков и экспериментальных ограничений геометрически оптимизированный радиационный экран направляет тепловое излучение в направлении нормального падения, то есть там, где коэффициент пропускания атмосферы самый высокий. Одновременно радиационный экран защищает охлаждающую поверхность от атмосферной радиации, идущей с горизонта. Комбинация этих двух механизмов, то есть учет как входящего, так и выходящего теплового излучения, является важным фактором успеха нашей системы, которая более чем вдвое превышает мощность существующих систем.Мы использовали это радиационное охлаждение, работая совместно со специальным супергидрофобным механизмом капельной конденсации и сбора воды (скачкообразная коалесценция капель) изолированно, не препятствуя друг другу, что позволяет оптимизировать обе эти критические функции по отдельности. Для успеха систем сбора атмосферной воды крайне желательна полная пассивность. Дополнительная функция супергидрофобной собирающей поверхности заключается в том, чтобы препятствовать пленочной конденсации и вместо этого усиливать капельную конденсацию, что приводит к быстрому и легкому самоудалению воды полностью пассивно, что позволяет нашей системе осуществлять сбор атмосферной воды без какой-либо работы или вмешательства пользователя.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Конструкция и принцип работы системы

Для достижения непрерывного, эффективного и полностью пассивного сбора атмосферной воды мы отходим от предыдущих подходов и разделяем поверхности радиационного охлаждения и сбора воды, чтобы устранить врожденные взаимно разрушающие помехи их функциональности и позволяют индивидуальный пошив каждого, как показано на рис. 1А. Подобно существующим дневным охлаждающим материалам, наша поверхность использует окно прозрачности атмосферы [длина волны (λ) = от 8 до 13 мкм] и испускает тепловое излучение в холодное пространство, тем самым охлаждая селективный излучатель ниже температуры окружающей среды.Для других работ, направленных на достижение глубоких температур ниже окружающей среды, предпочтительна спектрально-селективная конструкция, излучающая только в диапазоне от 8 до 13 мкм ( 43 , 44 ). Однако для нашего приложения, где целью является максимизация охлаждающей способности, которая свободно доступна после того, как эмиттер охладится до температуры точки росы, более широкий спектр излучения в ИК-диапазоне (> 2,5 мкм) является благоприятным ( 35 , 39 , 44 — 47 ). Селективный излучатель расположен на кольце из пенополистирола стороной с излучением вверх (рис.1А). Прозрачная изолирующая пленка ограничивает конвективный приток тепла и образование росы на поверхности селективного излучателя, что затрудняет его работу. Специально разработанный радиационный экран учитывает окружающую радиационную среду излучателя. Другая (нижняя) поверхность селективного эмиттера находится на открытом воздухе и предназначена для обеспечения капельной конденсации с супергидрофобным покрытием, что позволяет удалять капли конденсата за счет наличия механизма прыжка слияния капель ( 48 — 52 ).Для образования росы селективному эмиттеру необходимо охладить поверхность конденсации ниже температуры точки росы T _росы , включая отвод скрытой теплоты парообразования (рис. 1A). Для этого радиационная сторона нашей системы состоит из селективного излучателя, который излучательно рассеивает тепло и отражает солнечный свет. На рис. 1В показаны отдельные слои селективного эмиттера с незначительным тепловым сопротивлением. Он состоит из радиационного охлаждающего покрытия ( 53 ) [слой полидиметилсилана (PDMS), 100 мкм] на стеклянной подложке, излучающей ИК-излучение (толщиной 500 мкм), которая прозрачна для видимого света ( 54 ).Задняя сторона этой подложки покрыта отражателем солнечного света (тонкий слой серебра, 140 нм). Два тонких конформных слоя хрома (0,5 и 1 нм соответственно) усиливают адгезию серебра к стеклянной подложке и предотвращают окисление на другой стороне. Хотя этот отражающий слой является стандартным для радиационного охлаждения ( 35 , 36 , 55 ), для приложений большой площади этот отражатель можно легко заменить другими масштабируемыми отражающими слоями ( 32 , 56 , 57 ).Наш спектрально-селективный излучатель — как и предыдущие подходы ( 46 , 47 , 55 , 58 , 59 ) — предназначен для обеспечения высокого уровня излучения в окне прозрачности неба и минимизации взаимодействия с солнечным спектром. На рисунке 1C показан график спектральной излучательной способности (равной поглощательной способности, ε = α). Разработанная структура является сильно отражающей, а следовательно, плохо поглощающей в солнечном диапазоне спектра, то есть в видимом и ближнем ИК-диапазоне для λ ≈ 0.От 25 до 2,5 мкм (ε¯0,25−2,5 = α¯0,25−2,5≈0,04). За пределами этого диапазона он показывает высокий средний коэффициент излучения для максимального увеличения тепловой излучаемой мощности, особенно в диапазоне λ ≈ 8–13 мкм (ε¯8−13 = α¯8−13≈0,93), сравнимый со спектральными значениями предыдущих подходы ( 31 , 60 ). Следовательно, значения ε¯0,25−2,5 и ε¯8−13 близки к ранее сообщенным и приближаются к оптимальным (ε¯0,25−2,5 = 0 и ε¯8−13 = 1, соответственно). В этой работе основное внимание уделяется усилению переохлаждения и, следовательно, потенциала сбора воды в нашей системе с учетом окружающей радиационной среды.Мы сконструировали конструкцию в форме усеченного конуса из алюминиевого листа, покрытого алюминизированным майларом, и поместили его вокруг селективного эмиттера. Высокая отражательная способность майлара в ИК-диапазоне направляет тепловое излучение от селективного излучателя в сторону нормального падения, где коэффициент пропускания атмосферы самый высокий, и сильно усиливает переохлаждение (подробно обсуждается позже). В то же время конструкция защищает и сильно сокращает вредные поступления атмосферной радиации.Наконец, изолирующая фольга находится на 2 см выше селективного излучателя (см. Рис. 1A) и состоит из полиэтилена, который прозрачен как в видимом, так и в ИК-диапазоне и пропускает излучение.

Рис. 1 Устройство системы.

( A ) Принцип работы с разделенными сторонами излучения и конденсации. Радиационная защита — оптимизированная с учетом окружающей радиационной среды — позволяет существенно улучшить потенциал системы сбора росы и может применяться для любого селективного излучателя.( B ) Структура селективного излучателя. Он состоит из ПДМС и серебра, нанесенного на прозрачную стеклянную подложку (хром используется для защиты от окисления и адгезии). ( C ) Измеренная спектральная поглощающая способность / излучательная способность селективного излучателя. Средняя излучательная способность в окне прозрачности атмосферы очень высока (ε¯8−13≈0,93), в то время как средняя поглощательная способность в диапазоне солнечного спектра очень низка (α¯0,25−2,5≈0,04).

Анализ теплового потока и конструкция защиты от атмосферного излучения

Пять тепловых потоков вносят вклад в тепловой баланс селективного излучателя: радиационное охлаждение Q · cool (излучение тепла в космос), радиационное тепло от солнца Q · солнце и атмосфера Q · Атм, плюс конвективный приток тепла Q · conv из воздуха, окружающего эмиттер, и Q · роса, который учитывает скрытый приток тепла во время образования росы.Баланс теплового потока для установившегося режима работы можно записать как Q · dew = Q · cool− (Q · sun + Q · atm) −Q · conv (1)

Мы вычисляем Q · dew = m · hfg, где ṁ — скорость изменения массы конденсата, а ч _фг — скрытая теплота конденсации. На рис. 2А показано термодинамическое взаимодействие селективного эмиттера с окружающей средой при заданной относительной влажности, температуре окружающей среды T _amb и температуре эмиттера T _{, образец} . В этом эксперименте и во всех результатах на рис.2, селективный излучатель опирается на блок из пенополистирола, который предотвращает конденсацию на его нижней стороне (Q · dew = 0). Это позволяет нам оценивать только охлаждающую способность стороны излучения без скрытого тепла, выделяемого при конденсации. Для повышения Q · росы и выхода росы в нашей системе мы максимизируем Q · Cool за счет почти единичной излучательной способности селективного излучателя в диапазоне от 8 до 13 мкм, аналогично современному радиационному охлаждению. поверхности. Точно так же Q · sun сводится к минимуму из-за низкой поглощающей способности поверхности излучателя в солнечном диапазоне.Изолирующая пленка помогает снизить безызлучательный коэффициент тепла h _c и, таким образом, Q · conv, который определяется как Q · conv = hc (Tamb-Tsample).

Рис. 2 Повышение потенциала переохлаждения и сбора росы через радиационную защиту.

( A ) Термодинамический анализ радиационной защиты и тепловых потоков. Пенополистирол блокирует сторону конденсации, следовательно, Q · dew = 0. Угловая зависимость коэффициента излучения атмосферы представлена ​​синим цветом.( B ) Характеристики переохлаждения OPUR, селективный излучатель с (β = 30 °) и без (β = 90 °) радиационной защитой. ( C ) Теоретический потенциал сбора росы. Селективный излучатель, работающий совместно с радиационной защитой, увеличивает окно сбора урожая более чем на 2 часа (от т ₁ до т ₃ ) и до условий с относительной влажностью <50% и 808 Вт м ⁻² солнечное облучение (интервалы 10 мин). ( D ) Усовершенствование современного уровня техники.Селективный излучатель, совместно работающий с радиационной защитой, превосходит существующие технологии сбора росы в 2–3 раза в зависимости от относительной влажности.

Рациональная конструкция радиационной защиты учитывает радиационную среду селективного излучателя, то есть угловую зависимость излучательной способности атмосферы ε _атм (, λ) ( 45 ), чтобы дополнительно минимизировать Q · атм. В пределах окна прозрачности неба, то есть там, где селективный излучатель предназначен для поглощения и излучения большей части излучения, коэффициент излучения атмосферы является самым высоким на горизонте (→ 90 °) и самым низким в направлении Θ = 0 °, как показано на рис.2А ( 42 ). Во-первых, радиационный экран защищает излучатель от атмосферного излучения Q · атм, исходящего с высокой. Во-вторых, Q · cool максимизируется за счет направления всего испускаемого теплового излучения селективного излучателя (от 0 ° до 180 °) в сторону Θ = 0 ° ( 39 ), где коэффициент пропускания атмосферы самый высокий. Мы определили оптимальный угол β половинного раскрытия радиационной защиты (см. Рис. 2A), чтобы оптимизировать нелинейное взаимодействие Q · atm и Q · cool, используя геометрическую модель трассировки лучей ( 61 ) с учетом экспериментальных ограничений, таких как спектральная излучательная способность эмиттера ε _{, образец} (λ), высота экрана H, радиус основания r и диапазон значений отражательной способности майлара R (см. дополнительные материалы и рис.S1). Наш анализ приводит к выбору β ≈ 30 °. С этим заданным β можно определить угол экранирования φ, который геометрически связан соотношением tan φ = H / (2 r + H tan β), как показано на рис. 2A. Радиационная защита приводит к подавлению притока в атмосферу радиационного тепла, исходящего от Θ> (90 ° –φ). Кроме того, поскольку экран является отражающим в солнечном диапазоне, Q · sun = 0 Вт · м − 2 всякий раз, когда зенитный угол солнца Θ> (90 ° –φ), что дополнительно повышает производительность селективного излучателя ( 62 ) .Хотя мы оптимизировали защиту от излучения на основе оптических свойств нашего селективного эмиттера (см. Рис. 1C), этот подход может быть применен к любому селективному эмиттеру для дальнейшего повышения эффективности охлаждения. Учет пространственной зависимости атмосферного излучения не только улучшает характеристики излучателя с широким спектром излучения в ИК-диапазоне. Наш подход также улучшит характеристики совершенно селективного излучателя, который излучает только в диапазоне от 8 до 13 мкм, поскольку радиационный экран существенно снижает приток тепла в атмосферу в пределах этого окна (см.рис.S2).

Мы экспериментально оценили влияние радиационной защиты на характеристики переохлаждения и зарегистрировали температуры окружающей среды, неизолированного селективного излучателя (β = 90 °), селективного излучателя с радиационной защитой (β = 30 °) и контрольной образец (OPUR-фольга, β = 90 °) на крыше здания ETH Zurich (широта 47,377747, долгота 8,547607) 13-14 августа 2019 г. в течение 24 часов (дальнейшие эксперименты для проверки влияния радиационной защиты на переохлаждение характеристики можно найти в дополнительных материалах и на рис.S3 и S4). На рисунке 2B показан график переохлаждения с 06:00 14 августа 2019 г. до конца цикла в 17:00 (см. Дополнительные материалы и рис. S5 для получения полных экспериментальных данных). В то время как солнце отсутствует ночью (Q · sun = 0 Вт м − 2), атмосфера все еще излучает. Следовательно, даже до рассвета (06:20) радиационная защита помогает минимизировать Q · атм, что приводит к более высокому переохлаждению. После восхода солнца селективный излучатель с защитой от излучения заметно превосходит два других образца, как и предполагалось теоретически.Три отчетливых пика около 12:30, 13:00 и 14:00 возникают из-за облаков, уменьшая прозрачность неба и ухудшая охлаждающую способность.

Чтобы количественно оценить влияние этого результата на сбор росы под прямым солнечным светом, мы вычислили T _dew на основе измеренной относительной влажности и T _amb . На рисунке 2C показано, как селективный излучатель позволяет продлить период сбора росы (например, T _{образец} ≤ T _dew ) до суток (более подробный количественный анализ см. В дополнительных материалах и на рис. .S6). В то время как контроль (OPUR) теоретически может собирать росу до 09:20 ( т ₁ ), наш селективный эмиттер расширяет это окно до 09:50 ( т ₂ ). Причем при t ₁ , а для контрольного T _{образец} = T _роса температура селективного излучателя с радиационной защитой при t ₁ остается> 5 ° C ниже T _роса , что свидетельствует о сильном потенциале сбора росы, в то время как контроль, а также чистый селективный излучатель не работают.Благодаря синергетическому эффекту защиты от излучения и селективного излучателя период конденсации значительно увеличивается [почти на 2,5 часа до 11:40 ( t ₃ )] по сравнению с чистым селективным излучателем и контрольным излучателем. Даже в тяжелых условиях при т ₃ [лето в Цюрихе, относительная влажность ( т ₃ ) = 47%, T _окр. ( т ₃ ) = 19 ° C, 808 Вт м ⁻² солнечного излучения], переохлаждение таково, что система может собирать росу.Поскольку Q · dew = 0 Вт · м − 2 в течение всего эксперимента, любое доступное Q · cool преобразуется в более высокое переохлаждение (Q · conv). Однако для сбора росы, как только T _{образец} достигает T _dew , любая охлаждающая способность, которая все еще остается в свободном доступе, используется для поглощения скрытой теплоты конденсации, h _fg , и для сбора росы. Следовательно, мы рассчитали мгновенное переохлаждение ниже T _росы для всех образцов и определили теоретически достижимый ṁ, соответствующий случаю, когда все переохлаждение ниже T _росы используется для Q · dew (т.е.е., без охлаждения неконденсируемых газов). На рисунке 2D показано отношение ṁ для нашего селективного излучателя с (β = 30 °) и без (β = 90 °) радиационной защитой, при условии постоянной относительной влажности 70, 80 и 90% и нормированной на скорость изменения массы конденсата. для OPUR, ṁ _{контроль} . Хотя селективный излучатель позволяет нам отделить стороны излучения и конденсации и оптимизировать обе функции по отдельности, работая в одиночку, он приводит только к улучшению на несколько процентов по сравнению с современным уровнем техники, подчеркивая прочность фольги OPUR.Однако, когда селективный излучатель работает совместно с оптимизированной радиационной защитой, производительность современного уровня техники может быть существенно ниже. В то время как только селективный излучатель расширяет окно росы из ночи в день и приводит к улучшению переохлаждения, радиационная защита увеличивает потенциал сбора росы. При RH = 90% наша система (β = 30 °) производит на 85% больше воды, чем OPUR, и на 75% больше, чем чистый селективный эмиттер. При более низкой относительной влажности преимущество становится еще более заметным, что приводит к почти в три раза большему значению ṁ при относительной влажности 70% по сравнению с OPUR и селективным излучателем без защиты от излучения.

Эксперименты по сбору росы

После рационального проектирования стороны излучения, о которой говорилось выше, мы следующим экспериментальным путем нацелены на сбор росы в дневное время. С этой целью камера окружающей среды, наверху которой находится наша система, позволяет нам контролировать относительную влажность (используя перенасыщенные растворы соленой воды) атмосферы, подвергающейся воздействию поверхности для сбора воды, как схематически изображено на рис. 1A (для полного подробности см. в дополнительных материалах и на рис. S7). Из-за малой тепловой массы камеры температура воздуха внутри конвективно уравновешивается (за счет ветра) с температурой окружающей среды.Мы покрыли камеру алюминизированным майларом, чтобы предотвратить нагревание из-за парникового эффекта. Следовательно, температура воздуха внутри камеры очень близка к температуре окружающей среды (см. Рис. S8). Первый эксперимент начался 26 июля 2019 года в 09:24, при относительной влажности> 90%, чтобы качественно наблюдать сбор росы в этой конфигурации, поднимая эмиттер каждый час, чтобы отобразить его сторону конденсатора. Как показано на рис. 3A, роса быстро накапливается, что является явным доказательством того, что наша система может использовать свою охлаждающую способность для рассеивания скрытой теплоты конденсации воды, собирая росу даже при сильном солнечном облучении ( I _max ≈ 870 Вт · м ^{— 2} ).Из-за более высокого переохлаждения, необходимого для достижения T _dew при более низкой относительной влажности, большая часть охлаждающей мощности эмиттера расходуется на противодействие конвективному и лучистому притоку тепла (Q · conv и Q · атм) в таких условиях. Следовательно, Q · роса уменьшается, а сбор росы становится более ограниченным в условиях более низкой относительной влажности. Чтобы оценить эффект от этого, мы установили относительную влажность 95, 90, 75 и 65% и визуализировали сторону конденсации через 90 минут после начала каждого эксперимента. Рисунок 3B демонстрирует, что наша система практически способна собирать росу при относительной влажности всего 65%.Эта возможность согласуется с нашим предыдущим прогнозом; как ранее было показано на рис. 2D, только один голый селективный излучатель без радиационной защиты не смог бы собрать росу при этой более низкой относительной влажности, что подчеркивает прочность защиты и учет окружающей радиационной среды.

Рис. 3 Эксперименты по сбору росы.

( A ) Качественные снимки сбора росы под прямым солнечным излучением. ( B ) Образование росы под воздействием солнечного излучения через 90 минут после воздействия на эмиттер различных (от 95 до 65%) уровней постоянной относительной влажности.( C ) Поток массы росы и солнечное излучение в течение 24 часов при относительной влажности> 90%. ( D ) Средний поток массы росы и среднее облучение для пяти экспериментальных запусков, демонстрирующих широкие эксплуатационные возможности. Более подробную информацию можно найти в таблице S1. Фото: Тобиас Гулих, ETH Zurich.

Чтобы количественно оценить эффективность сбора воды, мы проводим дальнейшие эксперименты и измеряем образование росы на стороне конденсации с помощью весов. Поток массы росы ρ · A = m · A (2), где A — боковая площадь конденсатора, показан на рис.3C с солнечным облучением в течение 24 часов 26-27 августа 2019 г. с относительной влажностью> 90%. ρ · A почти постоянно положительный, что свидетельствует о впечатляющих характеристиках системы непрерывного сбора воды. Дополнительные эксперименты, показанные на рис. 3D, подтверждают его непрерывность и широкие возможности эксплуатации, где мы показываем среднее солнечное облучение I¯ = 1Δt∫Idt и соответствующий средний поток массы росы ρ · ¯A = 1Δt∫ρ · Adt всех экспериментов, где Δ т = т _конец — т _начало .Для значения I¯≈200 Вт · м ⁻² и средней относительной влажности 96% наша система достигает ρ · ¯A> 52 г · м − 2 · ч − 1 за период почти 3 часа (30 августа 2019 г. ; см. таблицу S1). Хотя это значение достигается в контролируемых условиях, этот результат очень близок к теоретическому пределу идеального абсолютно черного тела 59 г м ⁻² час ⁻¹ ( 30 ). Результаты показывают, что, учитывая радиационную среду излучателя, наша система может максимизировать свою охлаждающую способность, доступную для конденсации, и даже приблизиться к теоретическому пределу.Коэффициент ρ · ¯A нашей системы особенно впечатляет, учитывая, что теоретический предел достигается при условии отсутствия солнечного освещения, относительной влажности 100% и пренебрежении любым потенциальным конвективным притоком тепла (Q · conv = 0 Вт · м ⁻² ). , что значительно менее сложно, чем условия, в которых проводились наши эксперименты. Обратите внимание, что для этих экспериментов роса все еще остается на поверхности конденсатора. Его полностью пассивное удаление достигается с последующим нанесением супергидрофобного покрытия на поверхность сбора.

Пассивное самоудаление собранной росы

Важным аспектом нашей и любой другой системы сбора атмосферной воды является способность удалять и собирать росу с поверхности конденсатора без дополнительных затрат энергии. Предыдущие родственные системы требовали активного переключения (обычно оператором) на цикл десорбции ( 17 — 19 , 63 ) или, в случае с пленками для сбора росы, роса соскребается вручную с поверхности, таким образом также требующие дополнительной энергии и активного вмешательства ( 26 , 41 ).Следовательно, важно уменьшить критический размер капель воды, падающих с поверхности росы, с помощью инженерии поверхности, потому что капли воды, прикрепленные к поверхности, препятствуют эффективной передаче тепла и подавляют образование росы. Супергидрофобная конструкция поверхности конденсатора, в которой возникает независимый от силы тяжести механизм прыжка капель ( 48 , 64 ) и пассивное удаление росы, позволяет работать полностью автономно и пассивно. Когда маленькие капли (~ 10-100 мкм) сливаются на этих наноструктурированных супергидрофобных поверхностях, уменьшение поверхностной энергии приводит к вызванному слиянием прыжку капель без каких-либо дополнительных затрат энергии ( 48 ).В то время как супергидрофобность влияет на ρ · A, система приобретает функциональность полной пассивности, что является решающим фактором для реальной осуществимости систем сбора атмосферной воды. Затем отделившуюся воду можно просто собрать и хранить в небольшом резервуаре под поверхностью, как показано на рис. 1А.

Поверхность конденсатора с благоприятной смачиваемостью для отделения капель представляет собой тонкое, иерархически микро- / наноструктурированное супергидрофобное покрытие, которое может быть нанесено распылением на нижнюю сторону нашего селективного эмиттера ( 64 ), как показано на рис.4А. Существует ряд супергидрофобных покрытий, способствующих капельной конденсации ( 49 — 52 ). Из соображений эффективности теплопередачи и простоты применения мы решили использовать современный теплопроводный супергидрофобный углеродный нановолокно (УНВ), полимерный композит ( 64 ). Мы использовали дисперсию CNF и политетрафторэтилена (PTFE), обладающую минимальным термическим сопротивлением и выдающимися характеристиками теплопередачи по сравнению с контрольными металлическими поверхностями без покрытия ( 64 ).Теплопроводность покрытия CNF оценивается от 0,30 до 5,37 Вт · м ^-1 K ^-1 ( 64 ). Поскольку это напыляемое покрытие изготавливается очень тонким (толщина покрытия составляет ~ 2 мкм; см. Рис. S9), термическое сопротивление незначительно (от 6,7 × 10 ⁻⁶ до 3,7 × 10 ⁻⁷ кВт ⁻¹ ). Мы также выбрали это покрытие из-за простоты изготовления, масштабируемости, надежных супергидрофобных характеристик и низкой цены по сравнению с металлическими покрытиями ( 64 ).Изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM) на фиг. 4A, показывает иерархическую природу конденсационного покрытия. Кроме того, на рис. 4А показана фотография с длительной выдержкой, на которой видны следы прыгающих капель, иллюстрирующая механизм самотепления капель на нашем покрытии. Ориентация вниз предотвращает риск отскока капель на поверхность и позволяет им падать в сборный резервуар.

Рис. 4 Механизм самоудаления покрытия УНВ.

( A ) Принцип действия супергидрофобного покрытия, способствующего самоудалению капель.Вверху справа: СЭМ-изображение покрытия CNF, подтверждающее иерархическую микро- / наноструктуру. Внизу справа: изображение с длинной выдержкой прыжков, вызванных слиянием, на котором видны следы оторвавшихся капель. ( B ) Массовая скорость потока росы конденсационного покрытия (среднее: 28,6 г м ⁻² час ⁻¹ ; N = 9). Серая область представляет SD. ( C ) Двенадцатичасовое испытание на долговечность покрытия CNF (среднее значение: 28,1 г м ⁻² час ⁻¹ ; N = 2).

Внутренняя экспериментальная камера позволяет изучить и количественно оценить пассивный механизм уборки урожая.Элемент Пельтье имитирует эксперименты на открытом воздухе с такими же потоками массы росы (см. Материалы и методы и рис. S10). На рисунке 4B показаны результаты, где покрытие демонстрирует хорошую повторяемость для 1,5-часовых циклов ( N = 9). При непрерывной эксплуатации из-за мягких по своей природе условий процесса не ожидается, что конденсационное покрытие ухудшится даже после длительного воздействия высокой влажности. Во время последующих 12-часовых прогонов ( N = 2) покрытие дает такой же средний массовый поток росы (28.1 г · м ⁻² час ⁻¹ ), как в 1,5-часовых экспериментах (28,6 г · м ⁻² час ⁻¹ ), как показано на рис. 4C. Короткий период (<20 мин) для достижения установившегося потока очень выгоден, так как образец быстро дает воду при благоприятных условиях окружающей среды. Сравнение собранной массы росы под конденсатором с нашим супергидрофобным покрытием CNF и без него убедительно подтверждает необходимость покрытия CNF для эффективного и полностью пассивного удаления воды (см.рис.S11). Чтобы испытать покрытие CNF в уличных условиях, мы установили селективный излучатель с покрытием на нижней стороне на нашу экспериментальную камеру и поместили его в том же месте, что и ранее. В течение 39 часов (8 октября 2020 г., 10:00 до 10 октября 2020 г., 01:00) мы подвергали покрытие CNF воздействию влажного воздуха (RH ≈ 90–95%) внутри нашей камеры. Самоудаленные капли собирали в чашке Петри под покрытием CNF. Более того, наша система также доказала свою работоспособность в реальных условиях, т.е.е., когда нижняя часть селективного эмиттера (покрытия УНВ) работает в открытой системе. Чтобы доказать это, мы создали коробку из пенопласта со сквозным отверстием и установили на ней селективный излучатель с защитой от излучения. Во время эксперимента (14 октября 2020 г., 17:00 до 15 октября 2020 г., 11:00) покрытие CNF подвергалось воздействию влажного окружающего воздуха (средняя относительная влажность: 83%), и пассивно собранная вода могла попадать в чашку Петри под ним. поверхность CNF (подробнее см. Дополнительные материалы и рис.S12). Наконец, анализ собранной воды показывает отсутствие загрязнения ионами Cr или следами CNF (см. Рис. S13).

ОБСУЖДЕНИЕ

Мы продемонстрировали высокоэффективную, полностью пассивную, непрерывно работающую систему сбора атмосферной воды, работающую автономно, без дополнительных затрат энергии. Концепция системы использует синергетический эффект атмосферного радиационного охлаждения и самоудаления капельной конденсации атмосферной воды. Два механизма оптимизированы отдельно, каждый на одной стороне одной и той же пробы эмиттер-конденсатор, что позволяет собирать росу в течение 24 часов.Спектрально-селективный излучатель обеспечивает минимальное поглощение солнечного света в течение дня при сохранении высокого коэффициента излучения за пределами солнечного диапазона, особенно в окне прозрачности атмосферы (от 8 до 13 мкм). Наиболее важно то, что на основе полного анализа задействованных тепловых потоков и экспериментальных ограничений, сконструированный оптимизированный радиационный экран заметно улучшает характеристики сбора росы за счет учета окружающей радиационной среды селективного излучателя. Экран сводит к минимуму поглощение атмосферного излучения и помогает направлять тепловое излучение излучателя в сторону малых зенитных углов, где прозрачность атмосферы наиболее высока.Это приводит как минимум к удвоению выхода современного уровня техники и чистого селективного эмиттера. Полностью пассивный сбор росы облегчается за счет супергидрофобного нанокомпозитного покрытия, которое способствует капельной конденсации и самоудалению капель за счет механизма прыжка капель, управляемого слиянием. Синергетический эффект селективного излучателя, совместно работающего с радиационной защитой, позволяет нам продемонстрировать сбор росы при относительной влажности всего 65% под прямым солнечным излучением и в течение значительно более длительного периода сбора росы, чем в современных технологиях.Наша система демонстрирует способность собирать росу, близкую к теоретическому пределу в еще более сложных условиях, то есть при более низкой относительной влажности, в дневное время и с конвективным притоком тепла ( 30 ). Кроме того, мы подтвердили реальную осуществимость нашей системы в экспериментах на открытом воздухе, где мы полностью пассивно собираем атмосферную воду. Благодаря полностью пассивному характеру, непрерывности работы, простоте использования и модульности, что позволяет дополнять множество других подходов к сбору воды ( 65 , 66 ), мы ожидаем, что наша система окажет большое влияние. к нашему стремлению к высокопроизводительным системам сбора атмосферной воды, преодолевая непрактичность за счет требования активного вмешательства пользователя.Наконец, хотя наша работа была сосредоточена на оптимизации радиационной защиты на основе наших экспериментальных ограничений, она открывает новые пути для дальнейшей работы по максимальному увеличению производительности любого радиационного охлаждающего материала за счет учета окружающей радиационной среды излучающей поверхности ( 62 ).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Изготовление селективного эмиттера

Изготовление селективного эмиттера включает осаждение Ag и Cr на пластине из плавленого кварца JGS2 с термическим испарением (Evatec BAK501 LL).Мы нанесли центрифугирование PDMS Sylgard 184 от Dow Corning на другую сторону той же пластины с весовым соотношением смеси форполимер: отвердитель 10: 1. Параметры: 580 об / мин, продолжительность 60 с, разгон 20 об / мин. После центрифугирования образцы отверждали при 80 ° C в течение 1 часа. Чтобы охарактеризовать оптические свойства селективного излучателя в видимом режиме (от 0,25 до 2,5 мкм), спектрометр UV / VIS NIR (V770) с интегрирующей сферой ILN-925 при нормальном падении выявляет значения коэффициента пропускания и отражения.Мы провели ИК-характеристику (от 2,5 до 20 мкм) при почти нормальном угле падения 12 ° с помощью инфракрасного спектрометра с преобразованием Фурье (FTIR) (Thermo Fisher Scientific) вместе с покрытой золотом ИК-интегрирующей сферой (Pike Technologies).

Обработка массовых данных

Для количественной оценки потока массы росы, ρ · A, прецизионные весы типа тензодатчика (G&G, JJ200B) с разрешением 0,001 г измеряют накопленную массу на селективном эмиттере. Скорость изменения накопленной росы по времени равна m · = dmdt.Мы получили сигнал по шкале с помощью фильтра Савицки-Голея ( 67 ) и зафиксировали предел шума на уровне 20 мг (по сравнению с разрешением шкалы 1 мг). Характерное время f _c ≈ 10 мин.

Изготовление и определение характеристик покрытия CNF

При изготовлении покрытия CNF мы внимательно следим за процессом, описанным в ( 64 ). УНВ (Sigma-Aldrich, длина от 20 до 200 мкм, диаметр 100 нм, чистота 98%) и ПТФЭ (Sigma-Aldrich, размер частиц 1 мкм) сначала диспергируются в дихлорметане (CH ₂ Cl ₂ , Sigma-Aldrich ) в отдельности.Мы обрабатываем ультразвуком дисперсию дихлорметана CNF в течение 1 мин с помощью ультразвукового датчика и дихлорметан из ПТФЭ в течение 20 мин с помощью ультразвукового устройства. Затем мы смешиваем две дисперсии, и смесь дополнительно обрабатывают ультразвуком в течение 5 минут с помощью ультразвукового аппарата. Затем композитная дисперсия наносится распылением на требуемый субстрат (давление 4 бар). После этого обжигаем образец с покрытием при 400 ° C в течение 30 мин в среде N ₂ ( 64 ). После запекания образец охлаждают до комнатной температуры.

Мы выполнили SEM (Hitachi SU8230) для проверки иерархической микро- / наноструктуры покрытия (см. Рис. 4A). Мы также измерили толщину покрытия после разрезания сфокусированным ионным пучком (FIB) и определили, что она составляет около 2 мкм, как показано на рис. S9. Мы определили угол продвижения вперед, угол смачивания и гистерезис угла смачивания капли воды на покрытии PTFE-CNF, используя оптическую систему измерения угла смачивания и контурного анализа (OCA 35 DataPhysics, Германия) с 8 мкл деионизированной капли воды. для всех измерений.Угол контакта смачивания составляет 161,2 ° ± 0,8 °, а угол смачивания составляет 159,4 ° ± 0,9 °, т. Е. Гистерезис угла смачивания составляет ~ 2 °.

Экспериментальная установка в помещении

Для экспериментов в помещении мы перестроили ту же камеру, что и для экспериментов на открытом воздухе, но с увеличенной высотой для большей доступности. Датчик Phidgets Hum1000_0 регистрирует температуру / влажность внутри камеры, а датчик Пельтье (Laird MS2-192-14-20-11-18), прикрепленный к медному диску (толщиной 0,5 мм, диаметром 4 дюйма) с термопастой, имитирует мощность охлаждения.Чтобы избежать шума, вызванного механическим воздействием, стандартные провода на Пельтье заменены на провода тонкого сечения. Отвод тепла Пельтье обеспечивается вентилятором (Jamicon KF0510S1H-012-243R), работающим при пониженном напряжении (2,3 В). Вентилятор (FORCECON DFB803812MDOT) обеспечивает быструю и однородную диффузию водяного пара внутри камеры и отключается перед началом экспериментов, чтобы система работала полностью пассивно. Для начала экспериментов на Пельтье подается постоянное напряжение (2,4 В), а весы типа датчика веса (G&G, JJ200B) измеряют накопление массы росы.Мощность охлаждения Пельтье и относительная влажность внутри камеры сравнимы с экспериментальными условиями эксперимента 30 августа 2019 года на открытом воздухе. Следовательно, средний поток массы росы ρ · ¯A и относительная влажность находятся на сопоставимом уровне, как показано на рис. S10.

Анализ качества воды

Мы провели измерения электропроводности для сверхчистой воды (испытание CHROMASOLV LC-MS Ultra для UHPLC-MS, Riedel-de Haën), водопроводной воды и 0,9% (мас.%) Раствора NaCl (растворенного в сверхчистая вода). Мы использовали два разных инструмента (Greisinger GLF 100 Multi tester TDS и WTW LF 2000).Растворы измеряли до и после капания на покрытие CNF и повторно собирали. Мы выполнили светлопольную микроскопию на Olympus BX60 с увеличением × 10. 0,03 мас.% CNF в растворе сверхчистой воды обрабатывают ультразвуком непосредственно перед визуализацией.

Благодарности: Мы благодарим L. Steinmann, P. Feusi и J. Vidic (все из ETH Zurich) за техническую поддержку; Х. Альберсу за поддержку в проведении экспериментов; Х. Лэмбли с визуализацией; Р. Прашеру (Национальная лаборатория Лоуренса в Беркли) за предоставление доступа к ИК-Фурье спектрометрии; Swiss Meteo и IAC, ETH Zurich, для метеорологических данных; и Solar Topo (Обстальден, Швейцария) за предоставление данных о зенитном угле Солнца. Финансирование: Эта работа была поддержана Швейцарским национальным научным фондом в рамках гранта № 179062 и программой исследований и инноваций Европейского Союза Horizon 2020 в рамках гранта № 801229 (HARMoNIC). Вклад авторов: T.M.S. и Д. задумал идею исследования и разработал исследование. Т.М.С., Г.С. и Д.П. обеспечивал научное руководство повсюду. I.H. и Г.С. разработали радиационную сторону и реализовали теорию. I.H. изготовлены образцы и охарактеризованы материалы.I.H., T.G. и H.P. проводил эксперименты. I.H., H.P., T.G., G.S. и M.R. проанализировали данные. ЯВЛЯЮСЬ. спроектировал и А. изготовлено супергидрофобное покрытие поверхности конденсации воды. I.H., T.M.S., G.S., H.P. и D.P. написал газету. Все авторы прочитали и одобрили окончательную версию статьи. Конкурирующие интересы: Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов. Доступность данных и материалов: Все данные, необходимые для оценки выводов в статье, представлены в документе и / или дополнительных материалах.Исходные данные рисунков можно найти в Исследовательской коллекции Eidgenössische Technische Hochschule Zürich Research Collection по адресу https://research-collection.ethz.ch/handle/20.500.11850/469811.

Почтовая служба для большей части Арканзаса, бесперебойная работа, несмотря на повреждение ураганом

LITTLE ROCK — После недавних штормов и наводнений почтовая служба продолжает работать без перебоев для большинства почтовых клиентов, обслуживаемых в Арканзасе.

«В то время, когда жители Арканзаса сталкиваются с проблемой оценки ущерба и восстановления их жизни и собственности, мы хотим обеспечить удовлетворение их потребностей в почтовых услугах», — заявил районный менеджер штата Арканзас Дэвид Кэмп.«Для всех наших клиентов, если вы вынуждены покинуть свой дом или работу, вы можете запросить почту в местном почтовом отделении».

В настоящее время из-за затопления и перекрытия дорог доставка медленных или совсем не осуществляется только в районе 724. Для клиентов, которые живут в районах, которые недоступны из-за усилий по очистке или наводнения, а также там, где больше нет домов или предприятий, перевозчики доставят почту обратно в почтовое отделение, где она будет отправлена ​​для получения клиентами. Клиенты, желающие получить услугу трансфера, должны предъявить документы, удостоверяющие личность.

«Арканзанцы знают, как сплотиться в трудные времена», — говорит Кэмп, — «в краткосрочной и долгосрочной перспективе мы хотим быть добрыми соседями и помогать нашим общинам в трудные времена».

# #

Обратите внимание: Для получения видео и звука вещательного качества, фотографий и других медиаресурсов посетите раздел новостей USPS по адресу www.usps.com/communications/newsroom/welcome.htm.

Хозрасчетное государственное предприятие, Почтовая служба США, является единственной службой доставки, которая достигает всех адресов в стране, 150 миллионов жилых домов, предприятий и почтовых ящиков.Почтовая служба не получает налоговых долларов на операционные расходы и полагается на продажу почтовых услуг, продуктов и услуг для финансирования своей деятельности. Почтовая служба, имеющая 32 000 точек розничной торговли и самый посещаемый веб-сайт федерального правительства, usps.com, имеет годовой доход более 67 миллиардов долларов и доставляет почти 40 процентов всей почты в мире. Если бы это была компания частного сектора, Почтовая служба США заняла бы 29-е место в рейтинге Fortune 500 за 2010 год. Журналы Black Enterprise и Hispanic Business оценили почтовую службу как лидера по разнообразию рабочей силы.Почтовая служба была названа самым надежным правительственным агентством шесть лет подряд и шестым самым надежным бизнесом в стране по версии Ponemon Institute.

.