metalsho 2023

 

Sistemele de răcire pasivă combină eficiența energetică cu impactul redus asupra mediului

Sistemele de răcire pasivă
vizualizari

Pe măsură ce încălzirea globală ne afectează, se preconizează că utilizarea sistemelor de aer condiționat, care consumă multă energie, va crește semnificativ. Astfel vor fi puse la grea încercare rețelele electrice existente iar, în același timp, multe locații cu energie electrică fiabilă sau inexistentă vor fi ocolite. 
Acum, un sistem inovator dezvoltat de MIT oferă posibilitatea de a utiliza răcirea pasivă pentru a conserva alimentele și pentru a suplimenta aparatele de aer condiționat convenționale din clădiri, fără a fi nevoie de energie electrică și cu un consum redus de apă. Din echipa de cercetare au făcut parte Lenan Zhang de la Departamentul de Inginerie Mecanică al MIT și Jatin Patil de la Departamentul de Știința și Ingineria Materialelor.

Sistemul, care combină răcirea prin radiație, răcirea prin evaporare și izolarea termică într-un pachet care ar putea semăna cu panourile solare existente, poate asigura o răcire de până la aproximativ 9,3 grade Celsius, față de o temperatură ambiantă, suficient pentru a permite depozitarea sigură a alimentelor pentru o perioadă de aproximativ 40% mai lungă în condiții de umiditate ridicată. În condiții mai uscate, ar putea tripla timpul de depozitare sigură. 
Deși sunt necesare mai multe cercetări pentru a putea reduce costul unei componente cheie a sistemului, cercetătorii spun că, în cele din urmă, un astfel de sistem ar putea juca un rol semnificativ în satisfacerea nevoilor de răcire în multe părți ale lumii unde lipsa de electricitate sau de apă limitează utilizarea sistemelor de răcire convenționale. 

Sistemul combină, în mod inteligent, modelele anterioare de răcire autonome, care oferă cantități limitate de putere de răcire, pentru a produce o răcire, în general, semnificativ mai mare- suficient pentru a contribui la reducerea pierderilor de alimente, din cauza deteriorării, în părți ale lumii care suferă din cauza aprovizionării limitate. 

Răcirea prin evaporare și răcirea prin radiație

Această tehnologie combină unele dintre caracteristicile bune ale tehnologiilor anterioare, cum ar fi răcirea prin evaporare și răcirea prin radiație. Prin utilizarea acestei combinații, se poate obține o prelungire semnificativă a duratei de viață a alimentelor, chiar și în zonele în care există o umiditate ridicată, ceea ce limitează capacitățile sistemelor convenționale de răcire prin evaporare sau prin radiație. 

În zonele în care există sisteme de aer condiționat în clădiri, noul sistem ar putea fi folosit pentru a reduce semnificativ sarcina acestor sisteme prin trimiterea de apă rece în partea cea mai fierbinte a sistemului, condensatorul. Prin scăderea temperaturii condensatorului, se poate crește efectiv eficiența aparatului de aer condiționat, astfel încât, în acest fel, se poate economisi potențial de energie. De asemenea, prin combinarea acestor caracteristici într-un mod sinergic, suntem capabili să obținem performanțe ridicate de răcire, chiar și în zonele cu umiditate ridicată, unde tehnologia anterioară nu putea fi, în general, performantă. 

Descrierea sistemului

Sistemul este alcătuit din 3 staruri de material, care împreună asigură răcirea pe măsură ce apa și căldura trec prin dispozitiv. Dispozitivul ar putea semăna cu un panou solar convențional, dar, în loc să producă electricitate, ar asigura direct răcirea, de exemplu, prin acționarea ca acoperit al unui recipient de depozitare a alimentelor. Sau ar putea fi folosit pentru a trimite apă răcită prin țevi, pentru a răci părți ale unui sistem de aer condiționat existent și pentru a-i îmbunătății eficiența. Singura întreținere necesară este adăugarea de apă pentru evaporare, dar consumul este atât de redus încât acest lucru trebuie făcut doar o dată la 4 zile, în zonele cele mai calde și uscate și doar o dată pe lună în zonele mai umede. 

Startul superior este un aerogen, un material format în principal din aer închis în cavitățile unei structuri asemănătoare unui burete din polietilenă. Materialul este foarte izolat, dar permite liber, atât vaporilor de apă, cât și radiațiilor infraroșii, să treacă prin el. Evaporarea apei, care se ridică din stratul de dedesubt, asigură o parte din puterea de răcire, în timp ce radiația infraroșie, profitând de transparența extremă a atmosferei Pământului la aceste lungimi de undă, radiază o parte din căldură direct prin aer și în spațiu- spre deosebire de aparatele de aer condiționat, care aruncă aerul cald în mediul înconjurător. 

Sub aerogen se află un strat de hidrogel- un alt material asemănător cu un burete, dar ale cărui spații sunt umplute cu apă și nu cu aer. Este similar cu materialul utilizat în comerț pentru produse precum pansamentele pentru răni sau pansamentele cu efect de răcire. Acesta asigură sursa de apă pentru răcirea prin evaporare, deoarece vaporii de apă se formează la suprafața sa, iar vaporii trec în sus prin startul de aerogen și ies în mediul înconjurător. 

Sub acesta, un strat asemănător unei oglinzi reflectă orice lumină solară care a ajuns la el și o trimite înapoi prin dispozitiv, în loc să o lase să încălzească materialele și reduce astfel sarcina termică a acestora. Stratul superior de aerogen, este un bun izolator și este, de asemenea, un foarte bun reflectorizant solar. Astfel se limitează încălzirea dispozitivului, chiar și în condiții de lumină solară directă puternică. 

Concluzii

Proprietățile materialului aerogel sunt esențiale pentru eficiența globală a sistemului, dar acest material este în prezent scump de produs, deoarece necesită un echipament special pentru uscarea în puncte critice (CPD) pentru a îndepărta lent solvenții din structura poroasă delicată, fără a o deteriora.
În prezent, echipa de cercetare explorează modalități de a face acest proces de uscare mai ieftin, cum ar fi prin utilizarea liofilizării, sau de a găsi materiale alternative care pot oferi aceeași funcție izolatoare la un cost mai mic, cum ar fi membrane separate de un spațiu de aer.

În timp ce celelalte materiale utilizate în sistem sunt ușor disponibile și relativ ieftine, aerogelul este singurul material care este un produs de laborator care necesită o dezvoltare ulterioară în ceea ce privește producția în masă. Și este imposibil de prezis cât timp ar putea dura această dezvoltare înainte ca acest sistem să devină practic pentru o utilizare pe scară largă.

Adauga Comentarii

Plain text

  • No HTML tags allowed.
  • Lines and paragraphs break automatically.
  • Web page addresses and email addresses turn into links automatically.
Atentie! Nu introduceti date personale in comentarii.

Opinii

 Corneliu Bodea, Fondator şi CEO Adrem

Trebuie să fim responsabili și să avem grijă de resursele pe care planeta le oferă, trebuie să avem respect pentru mediu și pentru cei din jurul nostru.

Corneliu Bodea, Fondator şi CEO Adrem

Goţa Vasile

Meseria de pavator este bine plătită și compania noastră își asumă să angajeze și să formeze noi profesioniști.

Vasile Goța, Director Executiv Elis Pavaje

Karoly Nagy, Director General Promelek XXI

Oțelul, cupru, masele plastice au înregistrat, numai în prima parte a anului 2022, creșteri consecutive de preț, în total de peste 12%.

Karoly Nagy, Director General Promelek XXI

Top Categorii

Tehnologii
Regenerabile
Apa
Campanii
Climatizare
Electrice
Energie regenerabila
Evenimente
Termice
Tehnologie