Новая камера создана для поиска углерода

Это может помочь исследователям и строителям найти более эффективные способы охлаждения людей при экстремальных температурах.

По прогнозам, к 2050 году спрос на электроэнергию для механического кондиционирования воздуха (AC) удвоится, что обусловлено ускорением урбанизации, прежде всего в странах с жарким и теплым климатом. Для питания этих устройств требуется электричество, которое часто вырабатывается из ископаемого топлива. Это, в свою очередь, приводит к увеличению выбросов углекислого газа и еще больше усугубляет проблему глобального потепления.

Поэтому поиск методов охлаждения, которые не требуют выброса большего количества парниковых газов в воздух, имеет решающее значение для помощи растущему населению в адаптации к изменению климата.

Чтобы найти устойчивое решение и альтернативу кондиционерам, исследователи из Университета штата Вашингтон создали камеру площадью 60 квадратных футов для тестирования пассивных систем, использующих ветряные башни и испарение воды вместо электричества для охлаждения помещений.

Испытательная камера, похожая на огромный корабельный контейнер, питается от солнечной батареи и аккумуляторной батареи и полностью независима от электросети. Камеру можно нагревать до температуры от 125 до 130 градусов по Фаренгейту (от 52 до 54 градусов по Цельсию) круглый год для тестирования инноваций в области охлаждения, измерения температуры, влажности и скорости воздуха внутри и вокруг системы охлаждения.

После проведения полномасштабного эксперимента с пассивной системой охлаждения с нисходящим потоком в жарких и сухих условиях Феникса, штат Аризона, исследователи откалибровали камеру, используя полученные результаты.

«Мы можем моделировать экстремальные условия», — сказал Аль-Хассави, доцент Школы дизайна и строительства WSU. «Благодаря моделям меньшего масштаба мы также можем проводить гораздо более быстрые испытания и получать результаты раньше, чем ждать создания крупномасштабного прототипа».

Пассивные системы охлаждения, не требующие электричества, веками использовались людьми в жарких местах. Одна из стратегий охлаждения предполагает улавливание бриза с ветряной башни. При наличии слоя влаги наверху башни испарение охлаждает воздух, который затем становится тяжелее и под действием силы тяжести опускается в жилое пространство внизу. Влага может обеспечиваться смачиваемыми подушечками, насадками для душа или распыляющими форсунками, что действительно интересно.

«Это старая технология, но была предпринята попытка внедрить инновации и использовать сочетание новых и существующих технологий для повышения производительности и охлаждающей способности этих систем», — сказал Аль-Хассави.

Более широкое внедрение таких пассивных систем охлаждения может снизить спрос на энергию. Однако исследование и тестирование пассивных систем охлаждения требует значительных инвестиций и обучения.

«Вот почему подобные исследования действительно могли бы помочь», — сказал он в пресс-релизе. «Как мы можем заняться проектированием зданий, возродить некоторые из этих более древних стратегий и включить их в современное строительство зданий? Испытательная камера становится платформой для этого».

Будущие исследования в камере будут включать разработку пассивного охлаждения в целом, в частности пассивного охлаждения с нисходящим потоком посредством быстрого прототипирования и разработки инновационных многоступенчатых систем охлаждения с нисходящим потоком, что максимально увеличит потенциал исследований в уменьшенном масштабе.

Ссылка на журнал: