Приобрести-Сплит-Систему | Вызвать-Мужа-На-Час | Заказать-Монтаж-Кондиционера
Энергосберегающий подход к охлаждению помещений
24 сентябрь 2022, 08:10, 219, 0
Около 40% электроэнергии, потребляемой потребителями, используется для охлаждения и отопления помещений. С потеплением климата, растущим населением и повышением уровня жизни, ежедневно возрастает потребность в обеспечении комфорта и защите здоровья людей, что ведет к глобальному спросу на электроэнергию.
Большинство существующих систем кондиционирования воздуха крайне неэффективны с точки зрения потребления электроэнергии. Главная причина — слабая архитектура устройств. Кондиционеры должны понижать температуру и удалять влагу. Две задачи требуют огромного количества энергии.
Путь к созданию энергоэффективных систем кондиционирования воздуха
Десять лет тому назад ученые из института MIT, расположенного в Абу-Даби (ОАЭ), начали крупномасштабное исследование по созданию энергоэффективной системы поддержания комфортной температуры в помещениях. В эксперименте применялась холодная вода, подаваемая по трубам, размещенным в полу и на потолке. Однако испытания не дали ожидаемый результат, так как оказались энергоемкими и требовали удаления избыточной влаги.
Заимствование из систем опреснения
Перспективная альтернатива была найдена спустя несколько лет в результате сотрудничества с исследователями из Сингапура, работающими над энергоэффективной технологией опреснения морской воды. Для осаждения соли морская вода подвергается кипячению. Это энергоемкая процедура. Поэтому было применено употребление полупроницаемых диафрагм, пропускающих молекулы воды и осаждающих ионы соли.
Концептуальное решение стало основой нового проекта. Используя новую методику ученые смогли рассчитать теоретическую производительность, необходимую для охлаждения и осушения воздуха, а затем проанализировать эффективность данной технологии.
Новая технология была применена в качестве ориентира. При помощи нее ученые смогли провести последовательные сравнения различных конструкций кондиционирующих систем в различных климатических условиях.
В качестве промышленного ориентира для сравнения использовался коэффициент производительности (COP), который показывал, сколько единиц охлаждения предусмотрено для каждой единицы входного электричества.
Различные показатели для разных городов
Для всех тестируемых систем производительность варьировалась в зависимости от температуры окружающей среды и уровня влажности.
Чтобы исследовать практическое влияние производительности, исследователи сравнили стандартные VCS системы и работающие на основе мембран и осушителей. Исследования проводились в четырех городах с различным климатом.
Мембранные системы, согласно исследованиям, превзошли обычные VCS системы:
В Дубае (имеющем тропический климат пустыни) использование гибридной мембранно-осушительной системы показало снижение потребления электроэнергии на 30% по сравнению со стандартной VCS.
В Лас-Вегасе (субтропический засушливый климат), где влажность ниже, система на основе осушителя (без мембраны) — оказалась наиболее эффективным вариантом, приносящим 30% выгоду.
В Нью-Йорке (субтропический влажный климат, приближен к климату на Украине) — все образцы показали приемлемые показатели, но система на основе осушителя продемонстрировала 70% снижение общего потребления электроэнергии.
В Сингапуре (тропический океанический климат) — система с осушителем и комбинированная мембранного типа показали достойные показатели, с потенциальной экономией электроэнергии в 40%.
В совокупности, результаты исследований показали:
Использование мембран и осушителей позволяет добиться большей эффективности кондиционирования воздуха, но реальная экономия возникает только тогда, когда новшества включены в тщательно сконструированные и интегрированные системы.
Местный климат и наличие ресурсов — энергетических и водных, необходимо учитывать при принятии решения о том, какая система кондиционирования воздуха обеспечит наилучшую производительность в данной части мира.
Источник: https://techhome.kiev.ua/articles/mit-energy-efficient-systems/