Birkaç yıla kadar klimaya ihtiyaç duymadan serinleyebileceğiz. Radyant soğutma sisteminin kullanıldığı Cold Tube dış mekanlarda ısı ve nemden kurtulmayı sağlıyor.
Soğutulmuş paneller, geleneksel klimalardan daha az enerji kullanıyor ve açık alanlarda çalışıyor.
Dünyada 2 milyar klima ünitesi var
Uluslararası Enerji Ajansı’na göre, dünyada yarısından fazlası Çin ve Amerika Birleşik Devletleri'nde olmak üzere yaklaşık 2 milyar klima ünitesi var. Toplam küresel elektrik üretiminin yaklaşık %9'unu tüketiyorlar ve 1 milyar ton karbondioksit emisyonuna neden oluyorlar.
Virüsün havayla taşınan doğası göz önüne alındığında, geleneksel klimanın tanımlayıcı bir özelliği olan devridaim havası bulaşıcılığı artırdığı için klimalar tehlikeli hale geldi.
Yeni çalışma, hava sirkülasyonu olmadan serin kalmanın ve bunu sıcak ve nemli tropikal ortamlarda açık havada yapmanın mümkün olduğunu gösteriyor.
"Radyant soğutma" olarak bilinen süreç, temiz havanın pratikte sağlık gereksinimi olduğu bir dönemde yeni bir önem kazanmıştır.
Birçok insan klimayı çalıştırarak yaz sıcağını yener. Bununla birlikte, klimalar gücü tüketiyor ve her gün milyonlarca ton karbondioksit yayıyor. Ayrıca, sağlığınız için her zaman iyi değildirler — merkezi klimaya sürekli maruz kalma, mikropların devridaim riskini artırabilir ve solunum sorunlarına neden olabilir.
British Columbia Üniversitesi, Princeton Üniversitesi, California Üniversitesi, Berkeley ve Singapur-ETH Merkezi'nden bir araştırma ekibi daha iyi bir alternatif olduğunu söylüyor. Buna Cold Tube diyorlar ve nasıl çalıştığını gösterdiler.
Radyant soğutma, açık bir buzdolabının önünde durduğumuzda düzenli olarak deneyimlediğimiz bir şeydir.
Temel olarak, araştırmanın yazarlarından biri olan Princeton Üniversitesi'nden Eric Teitelbaum'un sözleriyle, "Sen güneşsin; Siz sıcaklığı yayıyorsunuz ve ısıyı uzaklaştıran çevrenizdeki yüzeylerdir. "
British Columbia Üniversitesi'nden Adam Rysanek, "Klimalar çevremizdeki havayı soğutarak ve nemini alarak çalışıyor - pahalı ve özellikle çevre dostu olmayan bir öneri," diye açıklıyor.
“Cold Tube, cildinin üzerinden geçen havayı soğutmak zorunda kalmadan, bir kişiden doğrudan radyasyondan yayılan ısıyı emerek çalışır. Bu, önemli miktarda enerji tasarrufu sağlıyor. "
Rysanek, soğutma etkisini hissetmek için insanların panellere yakın olmalarına gerek olmadığını, sadece panellerle çevrili olmalarının yeterli olduğunu söyledi.
Cold Tube, içinde dolaşan soğuk su ile serin tutulan dikdörtgen duvar veya tavan panellerinden oluşan bir sistemdir.
Isı, radyasyonla daha sıcak bir yüzeyden daha soğuk bir yüzeye doğal olarak hareket ettiğinden, bir kişi panelin yanında veya altında durduğunda vücut ısısı daha soğuk panele doğru yayılır.
Bu, hava sıcaklığı oldukça yüksek olsa bile, vücut üzerinde akan soğuk hava gibi bir soğuma hissi yaratır.
Bu tür soğutma panelleri inşaat endüstrisinde on yıllardır kullanılmasına rağmen, Cold Tube sistemini benzersiz kılan, bir nem alma sistemi ile birleştirilmesine gerek olmamasıdır.
Tıpkı sıcak bir yaz gününde soğuk bir bardak limonatanın suyu yoğunlaştırması gibi, binalardaki duvarları ve tavanları soğutmak da panellerin etrafındaki havayı kurutmadan suyu yoğunlaştırır.
Cold Tube sistemini yaratan araştırmacılar, radyasyonun geçmesine izin verirken yoğuşmanın oluşmasını önlemek için soğutulmuş panelleri kaplamak için hava geçirmez, nemi iten bir zar tasarladılar.
Dışarıyı soğutmak
Ekip geçen yıl Singapur'da bir açık hava ünitesi kurdu ve test etti.
Sistem çalışırken yüzde 66'dan fazla bağıl nem ve 30 derecenin üzerinde sıcaklık olmasına rağmen, katılımcılar "serin" veya "rahat" hissettiğini bildirdi. Paneller ayrıca özel membran sayesinde kuru kaldı.
AIL Research'ten mühendis Eric Teitelbaum, " Cold Tube, etraflarındaki havanın nemini almadan insanları serinletebildiğinden, uygulanabilir alanlarda tipik klima enerji tüketiminin yüzde 50'sine kadarını azaltmayı hedefleyebiliriz" dedi.
Teitelbaum, klimanın bu kadar çok elektrik kullanmasının ana nedeninin nem alma olduğunu söyledi. "Tropikal bölgelerde nem alma, klimaların enerji bütçesinin yüzde 60'ını oluşturuyor."
Cold Tube pavyonu, panellerinin içindeki suyu soğuk tutmak için elektrik de kullanıyor. Ancak nem alma gerektirmiyor, yani klimanın yarısı kadar enerji kullanıyor.
Teitelbaum, “Bu tasarım hazır. Açık havada pek çok açık alanda kullanılabilir - açık hava yaz fuarlarını, konserleri, otobüs duraklarını ve halka açık pazarları düşünün. Ancak misyon, tasarımı tipik olarak merkezi klimayı kullanan iç mekanlar için uyarlamaktır ”diye ekledi.
Princeton mimarlık okulundan ve Andlinger Enerji ve Çevre Merkezi'nden doçent Forrest Meggers, enerji tasarrufunun ötesinde, Cold Tube gibi teknolojilerin büyük bir geleceği olduğunu söylüyor.
Meggers, "Cold Tube iç ortam hava sıcaklığı ve neminden bağımsız çalıştığı için, giderek sıcak geçen yazlarımızda pencereleri açık tutarken rahat hissetmek mümkün hale geliyor," dedi.
"Soğuk Tüp, şu anda standart HVAC sistemlerine dayanan Kuzey Amerika evleri ve ofislerinden önümüzdeki yarım yüzyılda önemli miktarda soğutma ihtiyacı öngören gelişmekte olan ekonomilere kadar farklı bölgelerde rahatlama sağlayabilir."
Pandemi sırasında iç havayı sağlıklı tutmak
Adam Rysanek, Cold Tube sisteminin 2020 ile özellikle ilgili olan başka bir yönü daha olduğunu söylüyor.
"COVID-19 salgını, halkın sağlığımızın iç mekanlarda soluduğumuz havanın kalitesine ne kadar duyarlı olduğunun farkına varmasını sağladı. Rysanek, özellikle, bu "yeni normal" deki en güvenli alanlardan bazılarının dış mekanlar olduğunu biliyoruz "dedi.
“İklim değiştikçe ve iklimlendirme lüksten çok küresel bir zorunluluk haline geldikçe, sadece çevre için değil sağlığımız için de daha iyi alternatiflerle hazırlanmalıyız. Pencereler açıkken serin kalma fikri bugün altı ay öncesine göre çok daha değerli. "
Ekip şu anda Singapur'da toplanan verileri, Cold Tube’un küresel olarak iç mekanlardaki etkinliğine ilişkin tahminlerini güncellemek için kullanıyor.
Teknolojinin ticari olarak uygulanabilir bir versiyonunu 2022 yılına kadar göstermeyi planlıyorlar.
Bu, radyant soğutmayı kullanan ilk sistem değil - aslında, bu prensibi iç ortamlarda "termal konfor" sağlamak için kullanan Alman Interpanel gibi şirketler var.
Cold Tube’un yeniliği, nemli, tropikal ortamlarda bu tür soğutmanın mümkün olduğunu göstermekti.