Новые технологии и тренды в области систем кондиционирования воздуха

Системы кондиционирования воздуха являются неотъемлемой частью современной жизни, обеспечивая комфорт и здоровье людей в различных помещениях. Однако с ростом требований к энергоэффективности, экологичности и безопасности эти системы постоянно совершенствуются и обновляются с учетом новых технологий и трендов. В этой статье мы рассмотрим некоторые из них.

1. Новые хладагенты и абсорбенты.

Одним из ключевых факторов, влияющих на работу систем кондиционирования воздуха, является выбор хладагента – вещества, которое переносит тепло от источника к потребителю. Традиционные хладагенты, такие как фреоны, имеют ряд недостатков: они способствуют разрушению озонового слоя и усилению парникового эффекта, а также имеют высокую токсичность и воспламеняемость. Поэтому в последние годы активно разрабатываются и внедряются новые хладагенты, которые обладают более низким потенциалом глобального потепления (GWP), более высокой энергетической эффективностью и более низкими рисками для окружающей среды и человека. Например, одним из таких хладагентов является R-32, который имеет GWP в 675 раз меньше, чем R-410A, широко используемый в настоящее время1. Абсорбенты – это вещества, которые используются в абсорбционных системах кондиционирования воздуха, которые работают на основе химического поглощения тепла при изменении состояния агента. Абсорбенты также подвержены постоянному улучшению, направленному на повышение их термодинамических свойств, снижение коррозии и кристаллизации, уменьшение затрат на производство и эксплуатацию. Например, одним из перспективных абсорбентов является LiBr-H2O-NH3, который позволяет достигать более высоких коэффициентов полезного действия (COP) и более низких температур испарения.

2. Новые приводы и материалы.

Другим направлением совершенствования систем кондиционирования воздуха является использование новых приводов и материалов, которые способствуют повышению эффективности, надежности и долговечности оборудования. Например, применение приводов с частотным регулированием позволяет оптимизировать скорость вращения вентиляторов и компрессоров в зависимости от нагрузки и условий окружающей среды, тем самым снижая энергопотребление и шум. Антифрикционные композитные материалы, такие как полимеры, керамика и углеродные нанотрубки, позволяют уменьшить трение и износ деталей, а также увеличить их теплопроводность и прочность.

3. Новые системы управления.

Современные системы кондиционирования воздуха требуют более сложных и интеллектуальных систем управления, которые способны адаптироваться к изменяющимся параметрам комфорта, потребностям пользователей и режимам работы оборудования. Одним из подходов к решению этой задачи является использование методов нечеткой логики, которые позволяют учитывать неопределенность и нелинейность процессов, а также использовать экспертные знания и эмпирические данные для формирования правил управления. Нечеткая логика позволяет достигать более высокого качества регулирования, более быстрой и точной настройки параметров, более низкого энергопотребления и более длительного срока службы оборудования.

4. Новый подход к организации воздухообмена.

Традиционные системы кондиционирования воздуха основаны на принципе перемешивания воздуха в помещении с целью обеспечения равномерного распределения температуры и влажности. Однако этот подход имеет ряд недостатков: он способствует распространению загрязнений и микроорганизмов, требует больших расходов воздуха и энергии, а также создает дискомфорт для людей из-за сквозняков и шума. Поэтому в последнее время развивается новый подход к организации воздухообмена на основе малорасходных регенеративных теплоутилизаторов и результатов имитационного моделирования вентиляционных и конвективных потоков методами вычислительной гидродинамики. Этот подход позволяет создавать зоны локального комфорта с минимальным перемешиванием воздуха, снижать потери тепла при вентиляции, а также повышать качество воздуха в помещении.

Источник: https://ic21.ru/novye-tehnologii-i-trendy-v-oblasti-sistem-konditsionirovaniya-vozduha