Cold-SNAP - новый виток старой технологии

Команда Гарвардского университета разработала новую систему косвенного испарительного охлаждения, которая позволяет охлаждать воздух без его увлажнения, при этом затрачивая значительно меньше энергии чем в традиционных холодильных установках.

Охлаждение за счет испарения жидкости - это давно отработанная технология, которая применяется во многих областях. Однако, поскольку прямое испарительное охлаждение увеличивает влажность воздуха, испарительные охладители (или, как их еще называют, охладители влажным воздухом, охладители/кондиционеры испарительного типа, биокондиционеры), как правило, применяются в качестве альтернативы традиционным парокомпрессионным установкам только в регионах с сухим и жарким климатом.

Гораздо чаще можно встретить системы с косвенным испарительным охлаждением, которые содержат теплообменник для изоляции испаряющейся воды от воздуха. Такие системы потребляют минимум электроэнергии, но, по словам команды института Висс (научно - исследовательский институт в Гарвардском университете), их сложно изготавливать из-за особенностей теплообменника. Это делает их дорогостоящими, а их производительность трудно оптимизировать.

Новая технология, получившая название Cold-SNAP (что расшифровывается как "холодный супергидрофобный нано-архитектурный процесс"), позволяется снизить энергопотребление на 75% относительно парокомпрессионных систем кондиционирования.

Cold-SNAP сочетает в себе керамику с новым покрытием поверхности, недавно разработанным в лаборатории института Висс. Сообщают, что нано-шероховатость покрытия делает его чрезвычайно водоотталкивающим, и при нанесении на плиту из сильно водопоглощающей керамики создается очень эффективный теплообменник, который вполне может изолировать испаряющуюся воду от охлаждаемого воздуха.

Поскольку керамика очень податлива, весь теплообменный блок может быть изготовлен путем экструзии или 3D-печати одного куска, и его форму можно изменять так, чтобы максимизировать площадь поверхности, которая используется для теплопередачи и испарения.

Затем наносится гидрофобное покрытие на компоненты, которые будут взаимодействовать с потоком сухого воздуха, и вся система соединяется с водяным насосом, вентиляторами и органами управления.

Предварительные исследования показали, что холодильная система Cold-SNAP имеет КПД в четыре раза больше, чем обычные кондиционеры.

В настоящее время команда изучает различные производственные технологии и готовится к пилотному проекту этим летом, чтобы оценить, как система работает в реальных условиях жары и влажности.