Стандартні віконні блоки та спліт-системи домінують на ринку житлових приміщень, але мають свої обмеження. Вони споживають значну кількість електроенергії та виділяють тепло безпосередньо в навколишній простір. Для великих комерційних приміщень, як-от офісні будівлі, такий підхід стає неефективним. Рішення часто полягає у перенесенні основного навантаження з окремих кімнат на централізовані системи. Тут виділяються два основні методи: контури охолодженої води та технології градирень.
Пояснення систем з охолодженою водою
Уявіть весь блок кондиціонування, розташований на даху або захований за будівлею. Це і є основною концепцією системи з охолодженою водою. Ця центральна установка охолоджує воду до точного діапазону від 40 до 45 градусів за Фаренгейтом (від 4,4 до 7,2 градусів за Цельсієм).
Після охолодження ця холодна вода надходить ізольованими трубами до різних повітрообробних агрегатів по всій будівлі. Ці агрегати діють подібно до випарних змійовиків у вашій домашній спліт-системі, але у збільшеному масштабі. Вода циркулює, поглинаючи тепло із повітря всередині приміщення. Якщо труби добре ізольовані, відстань стає неважливою. Ви можете прокладати ці лінії на великі відстані без значної втрати охолоджувальної здатності.
Ця система є універсальною. Вона працює як масивна холодильна петля, що охоплює всю будівлю.
Технологія градирень
Традиційні блоки кондиціювання використовують повітря для відведення тепла від конденсаторних змійовиків компресора. У великих комерційних установках цей підхід із повітряним охолодженням часто замінюється градирнею.
Ось як вона працює. Градирня створює потік холодної води, що проходить через теплообмінник. Ця вода охолоджує гарячі конденсаторні змійовики головного чиллера. Градирня нагнітає повітря через воду, що розпилюється. Частина цієї води випаровується. Фазовий перехід з рідкого стану в газоподібне відводить тепло від води, що залишилася, значно охолоджуючи потік.
Цей метод не позбавлений недоліків. Необхідно регулярно додавати воду до системи, щоб заповнити втрати, спричинені випаровуванням. Фактична потужність, що охолоджує, також сильно залежить від зовнішніх факторів. Висока вологість та низький атмосферний тиск можуть знизити ефективність.
Нічне охолодження та зберігання льоду
Зростання вартості електроенергії та екологічні проблеми спонукали забудовників вивчати альтернативні методи охолодження. Одним із перспективних варіантів є технологія нічного охолодження або використання льоду.
Ця система працює інакше, ніж стандартний кондиціонер. Вона заморожує воду в лід на ніч. Чому вночі? Громадський попит на електроенергію у цей час мінімальний. Тарифи на енергію дешевші. Лід зберігається у резервуарах. У найспекотнішу частину дня система використовує лід, що тане, для охолодження повітря всередині приміщень.
Споживання енергії справді має місце. Але основне навантаження посідає час, коли енергосистема відчуває найменшу напругу. Це знижує пікове навантаження на енергетичну інфраструктуру. Це заощаджує гроші. Це знижує навантаження на мережу.
Геотермальне опалення та охолодження
Ще одним набираючим популярності варіантом є геотермальне опалення. Температура землі на глибині близько шести футів (1,8 метра) залишається досить постійною. Протягом усього року вона варіюється від 45 до 75 градусів за Фаренгейтом (від 7,2 до 23,8 градусів за Цельсієм).
Геотермальне охолодження використовує цю стабільну температуру ґрунту як тепловідвідник або джерело тепла. Замість того, щоб генерувати холод за допомогою електроенергії, ви переміщаєте існуюче тепло. Найбільш поширеним типом для житлових приміщень є замкнута система.
Поліетиленові труби закопуються під землю. Ці труби заповнюються рідкою сумішшю. Взимку рідина поглинає тепло від землі. Вона переносить це тепло до будівлі. Влітку система змінює режим роботи. Вона отримує тепло з вашого будинку і відводить його під землю. Ґрунт поглинає надмірне тепло.
Сонячні кондиціонери
Для тих, хто шукає справжню енергоефективність, на ринок виходять кондиціонери із сонячним харчуванням. Технологія все ще удосконалюється. Є нюанси, які потребують доопрацювання.
Проте ринковий потенціал очевидний. Близько 5 відсотків усієї електроенергії, що споживається у США, йде на харчування систем кондиціювання. Це величезний обсяг енергоспоживання. Забудовники реагують цього попит. Вони створюють пристрої, які покладаються на сонячне світло, а не на мережу.
Це зрушення стосується не лише економії грошей. Йдеться скорочення вуглецевого сліду при охолодженні будинків. Системи з охолодженою водою справляються із масштабними завданнями. Градирні забезпечують відведення тепла. Нічне зберігання згладжує криву попиту. Геотермальні системи використовують тепло землі. Сонячні системи використовують енергію піднебіння. Кожен метод пропонує свій шлях до зниження рахунків за електроенергію.
Яка система підходить для конкретного клімату? Яка забезпечує найкращу окупність інвестицій у рамках вашого бюджету? Відповіді залежать від вашого розташування, віку будівлі та того, наскільки ви цінуєте початкові витрати порівняно з довгостроковою економією.
Технологія існує. Інфраструктура є. Питання лише в тому, чи готові ви змінити те, як ваш будинок справляється зі спекою.
