Ученые разработали метод, позволяющий уменьшить зависимость от кондиционирования воздуха

Прочитано: 584 раз(а)


Ученые утверждают, что нашли способ охлаждения зданий, который позволит снизить зависимость от энергоемких кондиционеров.

Они не утверждают, что их проект позволит поддерживать прохладу в зданиях практически без затрат энергии , но подтверждают, что после внедрения их метода температура в помещениях может снизиться на 0,7 градуса по Цельсию.

Исследование, опубликованное в журнале Journal of Architectural Engineering, посвящено методам естественной вентиляции, которые ученые применяют в прототипе здания в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) — стране, где жизнь невыносима без круглосуточной работы кондиционеров-вампиров в течение всего года.

«Прототип здания был реальным, и на нем было проведено несколько испытаний», — говорит Витторино Бельполити, доцент кафедры проектирования зеленых зданий и энергетических технологий в Университете Шарджи.

Исследование сравнивает прогнозируемые результаты, смоделированные с помощью специального программного обеспечения, и реальные записи производительности здания. Оно оценивает степень контроля за поступлением тепла и рассеиванием в здании для улучшения температуры в помещении и снижения потребления энергии — процесс, называемый пассивным охлаждением.

Ученые пишут: «В описанном здесь исследовании анализируются методы естественной вентиляции, применяемые в реальном здании в Объединенных Арабских Эмиратах (ОАЭ) для содействия пассивному охлаждению. Оценка проводилась путем сравнения результатов цифрового моделирования и полевых измерений.

«Вычислительная гидродинамика (CFD) использовалась для ретроспективного понимания и количественной оценки контролируемого вклада естественной вентиляции в охлаждение здания».

Белполити, который также является первым автором исследования, добавляет: «Результаты исследования помогут проектировать здания на ранних стадиях, уделяя особое внимание пассивному охлаждению посредством естественной вентиляции, чтобы добиться большей устойчивости зданий».

«Стратегии естественной вентиляции, такие как перекрестная вентиляция, эффект дымохода и улавливание ветра (Barjeel), доказали свою эффективность в снижении температуры внутри здания (на 0,7°C в течение дня). Естественная вентиляция не может заменить кондиционирование воздуха в ОАЭ, но может способствовать снижению его использования в мягкие сезоны».

Барджиль или Барджиль — это название некогда распространенных ветряных башен, которые использовались для охлаждения зданий в ОАЭ и во всем богатом нефтью регионе Персидского залива до появления устройств для кондиционирования воздуха.

Барджиль — это гениальный метод улавливания бриза, который веками поддерживал прохладу в домах. Но, учитывая рост температуры и палящую жару в ОАЭ, Белполити говорит, что пока нет способа охладить здание без включения кондиционера.

Железобетон, сталь и большие стеклянные панели являются предпочтительными строительными материалами в ОАЭ и других богатых нефтью государствах Персидского залива. Таким образом, здания не обеспечивают никакой изоляции от изнуряющей жары снаружи, и, по словам Белполити, они построены без учета пассивного охлаждения.

Однако ученые в своем исследовании отмечают, что конструкции, обеспечивающие естественную вентиляцию, такие как Барджил, можно добавлять в частные жилые дома, но этот процесс требует «сотрудничества со стороны жильцов, чтобы фактически управлять (открывать/закрывать) проемами в доме».

Исследование является частью научно-образовательной программы Know-Howse, цель которой — повысить осведомленность людей, чтобы они могли строить дома, безопасные для окружающей среды.

Идея, как указано на сайте Know-Howse, заключается в том, чтобы «создать прототип дома как тестовую единицу, взятую из более обширной жилищной застройки… [которая] сочетает в себе комфорт жильцов с экологическими целями, такими как сокращение землепользования и потребления ресурсов».

«Образовательная программа ориентирована на новые поколения членов общества и нацелена, в частности, на граждан, которые несут ответственность за высокое потребление энергии и ресурсов».

Know-Howse представляет собой многопрофильную группу студентов и исследователей из Университета Шарджи и Университета Феррары (Италия), а также его исследовательского подразделения Architettura>Energia Research Center.

«KNOW HOWse был не просто проектом по повышению энергоэффективности, это была целая образовательная программа: дом, который обучал жильцов более сознательно относиться к энергии, воде и другим ограниченным ресурсам», — говорит Белполити.

Общее потребление электроэнергии в ОАЭ одно из самых высоких в мире. Оно оценивается в 122,39 млрд кВт·ч в год, из которых почти 70 процентов потребляется кондиционированием воздуха. Любое снижение температуры в помещении посредством пассивного охлаждения, несомненно, повлияет на спрос и выбросы углерода.

Ученые знают о непомерном спросе на электроэнергию. Пассивное охлаждение, добавляют они, может лишь частично сократить потребление. «В ОАЭ естественная вентиляция не может заменить кондиционирование воздуха , но она может в значительной степени способствовать ограничению его использования для достижения более устойчивых зданий для жаркого климата», — говорит Белполити.

Ученые разработали метод, позволяющий уменьшить зависимость от кондиционирования воздуха



Новости партнеров