Eine neue Klimaanlage auf Wasserbasis kühlt die Luft auf bis zu 18 Grad Celsius (etwa 64 Grad Fahrenheit) ohne den Einsatz von energieintensiven Kompressoren und umweltschädlichen chemischen Kältemitteln.
"... unsere Technologie hat ein immenses Potenzial, die Klimatisierung zu stören ..."
Diese Technologie könnte möglicherweise das jahrhundertealte Prinzip der Luftkühlung ersetzen, das noch in modernen Klimaanlagen verwendet wird. Das neue System eignet sich sowohl für den Innen- als auch für den Außenbereich und ist portabel und kann für alle Arten von Wetterbedingungen angepasst werden.
Das neuartige Klimatisierungssystem des Teams ist kostengünstig in der Herstellung und zudem umweltfreundlicher und nachhaltiger.
Das System verbraucht etwa 40-Prozent weniger Strom als herkömmliche Klimageräte, die in Wohnhäusern und Geschäftsgebäuden verwendet werden. Dies bedeutet mehr als eine 40-Reduzierung der CO2-Emissionen. Darüber hinaus verwendet es eine Kühltechnologie auf Wasserbasis anstelle der Verwendung von chemischen Kältemitteln wie Fluorchlorkohlenwasserstoffen und Fluorchlorkohlenwasserstoffen zur Kühlung, wodurch es sicherer und umweltfreundlicher wird.
Das System erzeugt auch Trinkwasser, während es Umgebungsluft kühlt.
"Bei Gebäuden in den Tropen werden mehr als 40 Prozent des Energieverbrauchs des Gebäudes der Klimatisierung zugeschrieben. Wir gehen davon aus, dass diese Rate drastisch ansteigen wird, was der globalen Erwärmung einen zusätzlichen Schub verleihen wird ", sagt der leitende Forscher Ernest Chua, außerordentlicher Professor in der Fakultät für Maschinenbau an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der National University of Singapore.
"Die Dampfdruck-Klimaanlage, die von Willis Carrier in 1902 erfunden wurde, ist heute die am weitesten verbreitete Klimatechnik. Dieser Ansatz ist sehr energieintensiv und umweltschädlich ", erklärt Chua. "Im Gegensatz dazu ist unsere neuartige Kühltechnologie auf Membran- und Wasserbasis sehr umweltfreundlich - sie kann kalte und trockene Luft bereitstellen, ohne einen Kompressor und chemische Kältemittel zu verwenden.
"Dies ist ein neuer Ausgangspunkt für die nächste Generation von Klimaanlagen, und unsere Technologie hat ein immenses Potenzial, die Klimatisierung traditionellerweise zu stören", fügt er hinzu.
Gegenwärtige Klimaanlagen erfordern eine große Menge an Energie, um Feuchtigkeit zu entfernen und die entfeuchtete Luft zu kühlen. Durch die Entwicklung von zwei Systemen zur separaten Durchführung dieser beiden Prozesse können die Forscher jeden Prozess besser steuern und eine höhere Energieeffizienz erzielen.
Um Feuchtigkeit von der feuchten Außenluft zu entfernen, verwendet die Klimaanlage zuerst eine innovative Membrantechnologie - ein papierähnliches Material. Ein Taupunktkühlsystem, das anstelle von schädlichen chemischen Kühlmitteln Wasser als Kühlmedium verwendet, kühlt dann die entfeuchtete Luft.
Im Gegensatz zu Dampfkompressionsklimaanlagen gibt das neue System keine heiße Luft an die Umgebung ab. Stattdessen wird ein kühler Luftstrom, der vergleichsweise weniger feucht als die Umgebungsfeuchtigkeit ist, entladen, was die Wirkung von Mikroklima negiert. Über 12 bis 15 können auch Liter Trinkwasser nach einem Tag Betrieb der Klimaanlage geerntet werden.
"Unsere Kühltechnologie kann leicht auf alle Arten von Wetterbedingungen zugeschnitten werden, vom feuchten Klima in den Tropen bis zum trockenen Klima in den Wüsten", sagt Chua. "Während es für Wohn- und Geschäftsräume in Innenräumen verwendet werden kann, kann es auch problemlos in Gebäude umgewandelt werden, um Gebäudecluster energieeffizient zu klimatisieren.
"Diese neuartige Technologie eignet sich auch sehr gut für enge Räume wie Luftschutzbunker oder Bunker, wo das Entfernen von Feuchtigkeit aus der Luft für den menschlichen Komfort ebenso entscheidend ist wie für den nachhaltigen Betrieb empfindlicher Geräte in Bereichen wie Feldkrankenhäusern, gepanzerten Truppentransportern, und Operationsdecks von Marineschiffen sowie Flugzeugen ", fügt Chua hinzu.
Das Forschungsteam entwickelt derzeit das Design der Klimaanlage weiter, um die Benutzerfreundlichkeit weiter zu verbessern. Die Forscher arbeiten auch daran, intelligente Funktionen wie vorprogrammierte thermische Einstellungen basierend auf menschlicher Belegung und Echtzeit-Tracking der Energieeffizienz zu integrieren. Das Team hofft, mit Industriepartnern zusammenzuarbeiten, um die Technologie zu kommerzialisieren.
Die Baubehörde und die Nationale Forschungsstiftung Singapur unterstützten die Forschung.
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Quelle: National University of Singapore
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