Новітній спосіб зробити роботу кондиціонера ефективніше мінімум на 20% відсотків

Результати новітніх досліджень 2017 року, які проводилися в Стенфордському університеті під керівництвом Елі Голдштейна, показують, що спеціально розроблені покрівельні панелі, наповнені рідиною, здатні значно підвищити ефективність роботи системи кондиціонування. Вони працюють як сонячні водонагрівачі, але не нагрівають, а охолоджують рідину, що знаходиться всередині.

Було підраховано, що установка даних панелей у вже існуючу систему кондиціонування знижує витрату енергії на 20-50% при збереженні охолоджуючої потужності системи.

Труднощі розробки

Звичайні кондиціонери позбавляються від нагрітого повітря шляхом його викиду в навколишнє середовище через вентилятор. Нове рішення додає в процес тепловіддачі ще один етап, при якому гаряче повітря пропускається через рідину, зазвичай воду або гліколь. Ця рідина далі надходить на дах у панельні канали, звідки тепло розсіюється в повітря.

Довгий час проблема полягала в тому, що в спекотні сонячні дні панелі перегрівалися, що не дозволяло їм віддавати тепло. Тільки в останні три роки був розроблений матеріал, здатний до відбиття 97% сонячного світла.

Будова відбиваючого матеріалу

Практично всі синтетичні і натуральні поверхні поглинають більш ніж 5% сонячного світла. Ідеальна дзеркальна поверхня є кращим вибором, але вона не прослужить довго на відкритому повітрі.Але якщо захистити дзеркальну поверхню шаром іншого матеріалу, здатного відбивати світло, її відображають властивості різко покращаться. Було випробувано три варіанти,де роль захисного шару виконували різні види пластику або складне покриття з мікросфер діоксиду силікону, розташованих на полімерній матриці.
Отримані комбінації дзеркального і захисного шару володіли настільки високими відбиваючими властивостями, що рідина всередині панелей продовжувала охолоджуватися навіть у жаркий день.

Випробування проводилися протягом трьох днів. Панелі з нового матеріалу охолоджували воду на 5 градусів нижче середньої температури повітря при витраті води 0,2 л/хв-1 м-2, що відповідає ефективному відтоку тепла до 70 Вт м-2.

Погляд у майбутнє

У зв'язку з тим, що температура інноваційних відображають поверхонь іноді опускається на кілька градусів нижче середньої температури, може статися конденсація роси. Конденсація буде відбуватися, навіть якщо температура навколишнього середовища всього на пару градусів вище точки роси.

Панелі дуже легко встановити на вже функціонуючу систему кондиціонування, що дозволить заощадити великі суми в довгостроковій перспективі. Було підраховано, що рахунки за кондиціонер двоповерхового будинку в типовому сонячному кліматі Лас Вегаса скорочуються на 21% при використанні таких панелей. Подібні гібридні системи незабаром можуть почати використовуватися повсюдно. До 2050 року очікується значне зростання попиту на кондиціонери, а отже, покращення ефективності їх роботи вкрай важливо.