فناوری تهویه مطبوع که در هزینه‌های برق صرفه‌جویی می‌کند

سیستم خنک‌کننده NESCOD هیچ برقی مصرف نمی‌کند. عکس: KAUST .

محققان دانشگاه علوم و فناوری ملک عبدالله (KAUST) در عربستان سعودی، NESCOD، یک فناوری خنک‌کننده غیرفعال جدید را معرفی کرده‌اند. این سیستم برای پاسخگویی به نیاز روزافزون به راه‌حل‌های خنک‌کننده‌ای که به تهویه مطبوع پرمصرف متکی نیستند، توسعه داده شده است.

از نظر مکانیکی، NESCOD به جای استفاده از کمپرسور و برق مانند سیستم‌های تهویه مطبوع سنتی، از طریق یک واکنش فیزیکی طبیعی هوای سرد تولید می‌کند. این سیستم از اصل انتقال حرارت از یک منطقه گرم به یک منطقه سرد در ترمودینامیک برای عملکرد خود بهره می‌برد.

این سیستم انرژی خورشیدی را برای استفاده در سرمایش جمع‌آوری و ذخیره می‌کند. این امر برخی از هزینه‌های برق مرتبط با سرمایش را حذف می‌کند و راه‌حلی برای کاهش تأثیرات زیست‌محیطی تهویه مطبوع سنتی ارائه می‌دهد.

محققان همچنین اظهار داشتند که این سیستم می‌تواند به کاهش وابستگی به سیستم‌های تبرید دیزلی کمک کند، در نتیجه انتقال حرارت تابشی را بهینه کرده و آن را در مناطق دورافتاده یا مستعد فاجعه قابل اجرا کند.

مکانیزم عملیاتی شبیه‌سازی‌شده‌ی NESCOD. تصویر: PuneNow/X.

سیستم NESCOD بر اساس یک چرخه ترمودینامیکی دو مرحله‌ای عمل می‌کند که شامل خنک‌سازی از طریق انحلال و بازسازی املاح با استفاده از انرژی خورشیدی است. در چرخه خنک‌سازی/انحلال، یک نمک خاص، نیترات آمونیوم، در آب حل می‌شود.

این فرآیند شامل جذب گرما از محیط اطراف برای شکستن پیوندهای یونی نمک است و در نتیجه دمای مایع به سرعت کاهش می‌یابد. طبق تحقیقات منتشر شده توسط انجمن سلطنتی شیمی، آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان داد که این سیستم می‌تواند در شرایط استاندارد به ظرفیت خنک‌کنندگی تا ۱۹۱ وات در هر متر مربع دست یابد.

محققان یک سیستم بازیابی انرژی خورشیدی سه‌بعدی را برای ایجاد یک سیستم پایدار و تکرارپذیر توسعه داده‌اند. این سیستم با استفاده از نور خورشید برای تبدیل آب موجود در محلول نمک به بخار کار می‌کند.

با تبخیر آب، نیترات آمونیوم دوباره متبلور می‌شود و یک چرخه خنک‌کننده جدید را آغاز می‌کند. این فرآیند اجازه می‌دهد تا اثر خنک‌کننده ذخیره شود و در صورت نیاز مورد استفاده قرار گیرد، زیرا فرآیندهای انحلال و بازسازی به طور جداگانه اتفاق می‌افتند. این امر باعث می‌شود سیستم برای کاربردهای خارج از شبکه در شرایط گرمای شدید بسیار کارآمد باشد.

این مطالعه همچنین نشان داد که NESCOD می‌تواند راندمان خنک‌کنندگی خود را پس از چندین چرخه استفاده حفظ کند. هنگامی که در معرض سطوح استاندارد تابش خورشیدی قرار می‌گیرد، این سیستم می‌تواند به طور مداوم تقریباً 2.2 کیلوگرم آب بر متر مربع در ساعت تبخیر کند و به حفظ دما بین 5 تا 15 درجه سانتیگراد کمک کند.

علاوه بر این، این سیستم می‌تواند بخار تولید شده را بازیابی کند و امکان استفاده مجدد از آب با سطح ناخالصی کمتر از ۱ ppm را فراهم کند. این ویژگی به ویژه در مناطق خشک که صرفه‌جویی در مصرف آب ضروری تلقی می‌شود، مفید است.

علاوه بر این، راندمان اقتصادی آن، این فناوری را به گزینه‌ای مناسب برای استقرار در مقیاس بزرگ تبدیل می‌کند. پیش از این، نیترات آمونیوم به عنوان یک حامل انرژی شیمیایی پایدار، مؤثر و ارزان شناخته شده و در مقیاس بزرگ تولید شده است.

منبع: https://znews.vn/cong-nghe-may-lanh-khong-ton-tien-dien-post1654541.html