Новая солнечная система кондиционирования может сократить расход электроэнергии до 50%

Учёные из Ноттингемского университета разработали солнечную систему кондиционирования воздуха, способную сократить потребление электроэнергии до 50%.

Об этом объявили Лондонскому Королевскому обществу (Royal Society) доктор Чжу Цзе из департамента архитектуры искусственной среды Ноттингемского университета и профессор Тингхуан Ли из Шанхайского университета. Два учёных вели совместные исследования в данной области.

Два учреждения — Ноттингемский и Шанхайский университет исследовали новую технологию кондиционирования помещений, используя сорбционный тепловой аккумулятор и солнечные батареи.

В результате были выявлены инновационные функции новой технологии:

• возможность регулировать температуру и влажность независимо друг от друга;
• допустимость хранить в едином блоке энергию для нагрева и охлаждения.

Доктор Чжу Цзе комментируя открытие заявил, что стандартные системы охлаждения используют в своей работе метод осушения и конденсации, что приводит к снижению КПД и мощности охлаждения. При этом процесс повторного нагрева требует использования приточного воздуха.

Новая технология, в отличии от стандартной, может независимо контролировать температуру и влажность, и поэтому позволяет экономить 25–50% потребляемой электроэнергии, увеличивает на 40–60% коэффициент COP (Coefficient of Performance), значительно снижает эксплуатационные затраты.

Солнечные батареи, способные аккумулировать тепловую энергию, в новой технологии играют ключевую роль как при нагреве, так и охлаждении. Однако их нельзя считать совершенными из-за их внутренней нестабильности по случаю отсутствия солнца круглый год.

Инновация дизайна

Газо-твердая сорбционная батарея имеет возможность хранить энергию тепла и холода при регулируемой температуре в едином блоке. Тепло используется в ней для питания и осушения подсистемы, в то время как холод применяется для охлаждения потока, который циркулирует в помещении.

Предложенная учеными разработка состоит из двух блоков:

• тепло-энергетической мембраны, выполняющей осушение воздуха;
• солнечных сорбционных теплобатарей.

Два сорбционных блока солнечных батарей способны обеспечить непрерывную работу системы кондиционирования.

Для удаления влаги и излишков тепла из входящего потока подаваемого воздуха, система кондиционирования использует осушитель жидкости, который удерживает и притягивает водяной пар.

В процессе регенерации в блоке осушения раствор нагревается сорбционным теплом батареи и поступает в регенерационную кабину, где нагретый раствор сиккатив удаляет влагу из рабочего воздуха.

После того, как поток достигает воздухоохладителя, он охлаждается при помощи ледяной воды, полученной с помощью теплоты испарения хладагента из сорбционной тепловой батареи. Этот циклический процесс в конечном итоге, создаёт сухой и охлажденный воздух, который при помощи вентилятора высвобождается в помещение.

Экспериментальная разработка — прототип бытовой системы, будет в ближайшее время спроектирована, изготовлена и протестирована для оценки эффективности метода в режиме охлаждения, осушения и хранения энергии.