Эта новая солнечная батарея

Apr 07, 2024

На фоне растущей обеспокоенности по поводу воздействия современных систем кондиционирования воздуха на окружающую среду исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) отправились в инновационное путешествие по изучению древних методов охлаждения в качестве устойчивой альтернативы.

«Охлаждение зданий становится все более востребованным, особенно по мере того, как климат становится жарче… Как мы можем охладить здания для начала — прежде чем полагаться на механические системы», — заметил доцент Аль-Хассави из Школы дизайна и строительства WSU.

Подход, выбранный исследователями, отклоняется от энергоемких систем в пользу пассивных методологий, которые используют ветряные башни для испарительного охлаждения. Экспериментальная камера, напоминающая большой транспортный контейнер, питается от солнечной энергии с помощью аккумуляторной батареи, что устраняет необходимость в традиционных источниках энергии. Благодаря возможности моделировать экстремальные условия температуру камеры можно повысить до 125–130 градусов по Фаренгейту (52–54 градуса по Цельсию), чтобы оценить эффективность системы охлаждения.

Пассивная система охлаждения с нисходящим потоком прошла испытания в засушливом климате Финикса, штат Аризона, что является убедительным отходом от традиционных норм. Профессор Аль-Хассави подчеркнул преимущества этого подхода, отметив, что использование уменьшенных моделей ускоряет тестирование и исследования, минуя задержки, связанные с созданием крупномасштабных прототипов.

Масштабы проблемы охлаждения ярко проявляются в статистике выбросов: 531 миллион тонн выбросов углекислого газа обусловлены потреблением энергии для контроля температуры. Для сравнения, в результате удаления влаги образуется 599 миллионов тонн. Аль-Хассави указал на надвигающийся строительный бум из-за роста населения во всем мире, особенно в развивающихся странах, что ставит насущный вопрос об устойчивом охлаждении перед лицом растущих потребностей в кондиционировании воздуха.

Черпая вдохновение из анналов истории, концепция пассивного охлаждения восходит к Древнему Египту около 2500 г. до н.э. Направляя ветер через ветряные башни, влага испаряется, вызывая охлаждение воздуха. Охлажденный и более плотный воздух естественным образом опускается в жилые помещения внизу. Аль-Хассави подчеркнул важность инноваций в возрождении этих традиционных стратегий современного проектирования зданий.

Исследовательская группа предвидит будущее, в котором эти пассивные системы охлаждения заменят обычное кондиционирование воздуха, особенно по мере повышения температуры на Земле. Испытательная камера является свидетельством стремления создать устойчивое и прохладное будущее посредством слияния древней мудрости и современных технологий.

Исследование было опубликовано в журнале Energys.