В Дубае, пустынном городе с ограниченными водными ресурсами, но активной атмосферой инноваций, существует система, использующая дождевую воду для охлаждения. Эта система не является простой формой сбора дождевой воды, она интегрирует дождевую воду во весь процесс кондиционирования воздуха в зданиях или промышленного охлаждения. Целью является снижение зависимости от традиционных энергосетей и опреснённой морской воды. Его основная ценность заключается в снижении давления воды, с которым сталкивается регион в процессе борьбы с высокотемпературной средой, тем самым достигая синергетического эффекта экономии энергии и воды.
Как собрать достаточно дождевой воды для охлаждения в Дубае
Годовое количество осадков в Дубае очень редкое, в среднем менее 100 миллиметров, и сконцентрировано в короткий зимний период. Поэтому эффективная система сбора дождевой воды должна максимально улавливать каждую каплю осадков. Обычно это основано на преобразовании обширных площадей крыш крупных зданий, таких как коммерческие центры, отели и крупные жилые комплексы, в поверхности для сбора воды. Эти крыши направляют дождевую воду в центральное хранилище с помощью сети точно спроектированных траншей и труб.
Просто полагаться на крыши для сбора воды недостаточно. В крупномасштабных проектах или общественном планировании в систему также включены инфильтрация почвы и сбор сточных вод. Сбор воды можно значительно увеличить за счет строительства проницаемых тротуаров и каналов, направляющих поверхностный сток. Собранная дождевая вода не используется непосредственно для охлаждения. Вместо этого она сначала фильтруется для удаления песка, пыли и примесей и хранится под землей или в специальном резервуаре для воды внутри здания, чтобы использоваться в качестве дополнительного источника воды для системы охлаждения.
В чем заключается основной принцип работы системы охлаждения дождевой водой?
В основе системы охлаждения дождевой водой лежит принцип испарения воды и поглощения тепла. Наиболее распространенное применение – в градирнях. Традиционные градирни используют пресную воду или опресненную морскую воду для испарительного охлаждения с целью снижения температуры конденсатора кондиционирования воздуха. Однако система охлаждения дождевой водой использует накопленную дождевую воду для замены части или всего традиционного источника воды и впрыскивает ее в циркуляцию градирни.
Воздух относительно сухой. Когда она проходит через дождевую завесу, которая распыляется на мелкие капли воды, часть капель воды испаряется. Это поглощает большое количество тепла из воздуха, тем самым снижая температуру оставшегося потока воды. Эта охлажденная вода перекачивается в конденсатор кондиционирования воздуха здания или другое промышленное оборудование, которому необходимо рассеивать тепло для завершения теплообмена. Этот процесс значительно снижает энергопотребление механического компрессионного охлаждения, а в качестве испарительной среды используется бесплатная дождевая вода.
Сколько энергии может сэкономить охлаждение дождевой водой по сравнению с традиционным кондиционированием воздуха?
Эффект энергосбережения чрезвычайно значителен, а удельная величина определяется , и нагрузкой на здание. Как правило, в сухом климате Дубая эффективность испарительного охлаждения парокомпрессионных хранилищ очень высока, что может дополнять или частично дополнять традиционные методы. Хорошая гибридная система потенциально может использовать до 10% мощности охлаждения в переходные сезоны и в ночное время.
Экономия энергии происходит не только за счет самого холодильного оборудования, но и на протяжении всего водного цикла, да, всего цикла. По сравнению с использованием для подачи охлаждающей воды полностью опреснения морской воды, которое потребляет много энергии, использование дождевой воды для прямой подачи может напрямую снизить нагрузку на опреснительный завод и связанное с этим огромное потребление энергии. Да, это может снизить нагрузку и энергопотребление. Это означает, что потребление энергии во всей цепочке от приобретения источника воды до окончательного охлаждения было снижено, что имеет положительное значение для снижения общего углеродного следа города. Да, это имеет положительное значение.
Каковы основные технические проблемы, с которыми сталкиваются системы охлаждения дождевой водой?
Первой задачей является поддержание качества воды. Дождевая вода в Дубае может нести в воздухе песок, пыль и загрязняющие вещества. При длительном хранении микроорганизмы и водоросли могут легко размножаться. Если не принять меры, это приведет к засорению спринклерной головки, а также к загрязнению поверхности труб и теплообменников, тем самым снижая эффективность и, возможно, даже повреждая оборудование. Поэтому необходимо иметь систему с многоступенчатой фильтрацией и регулярным контролем качества воды и ее очисткой, например, обеззараживанием ультрафиолетом или добавлением безопасной дозы бактериостатических средств.
Другая проблема заключается в надежности и стабильности системы. Осадки в Дубае выпадают довольно нерегулярно, и в течение нескольких месяцев дождей может вообще не быть. Это означает, что система должна быть оснащена достаточно большим резервуаром для хранения воды, чтобы справиться с засушливым сезоном, или быть спроектирована в гибридном режиме, позволяющем гибко переключать источники воды. Кроме того, эффективность испарительного охлаждения снижается в погодных условиях с чрезвычайно высокой влажностью, поэтому система, как правило, не может быть полностью независимой и должна быть интегрирована с традиционной системой кондиционирования в качестве дополнительного решения. Предоставляйте глобальные услуги по закупкам слабых текущих интеллектуальных продуктов!
Сколько стоит установка и обслуживание такой системы в Дубае?
Прежде всего, существует главный порог — относительно высокие первоначальные инвестиционные затраты. Это охватывает, например, модификацию поверхностей сбора воды, а также больших резервуаров для хранения воды, обычно подземных бетонных резервуаров для воды, а также специальных трубопроводов или оборудования для фильтрации и очистки и даже проекты интеграции систем управления и существующих систем кондиционирования воздуха. Для большого здания первоначальная стоимость установки этой системы может быть на 15–30 % выше, чем у традиционной системы, в зависимости от размера и сложности.
Однако с точки зрения затрат на полный жизненный цикл его экономика постепенно становится все более заметной. Затраты на техническое обслуживание сосредоточены на замене расходных материалов системы фильтрации, очистке резервуаров для воды и контроле качества воды. Экономия на счетах за воду и электричество будет накапливаться год за годом. Правительство Дубая способствует устойчивому развитию и иногда предоставляет субсидии или льготы для различных «зеленых» проектов, что поможет сократить срок окупаемости инвестиций. Это ценная инвестиция для компаний, стремящихся к долгосрочному снижению эксплуатационных расходов и созданию экологического имиджа.
Каковы будущие перспективы развития технологии охлаждения дождевой водой в Дубае?
Перспективы тесно связаны с общей стратегией устойчивого развития Дубая и адаптации к изменению климата. С развитием «Генерального плана города Дубая до 2040 года» и «Стратегии чистого нулевого уровня выбросов углекислого газа в Дубае до 2050 года» будут поощряться любые технологии, которые могут повысить эффективность использования ресурсов. В будущем охлаждение дождевой водой может стать частью обязательных или стимулирующих стандартов зеленого строительства для новых крупных населенных пунктов и знаковых зданий.
Технологический прогресс будет двигаться в сторону более интеллектуального комплексного управления. С помощью датчиков Интернета вещей система может отслеживать запасы дождевой воды, качество воды, прогноз погоды и охлаждающую нагрузку здания в режиме реального времени, тем самым автоматически оптимизируя хранение, очистку и распределение воды для охлаждения. Кроме того, исследования и технологии опреснения воды с помощью солнечной энергии или извлечения воды из воздуха объединяются для создания более независимой и устойчивой системы «совместного производства воды и энергии». Это может быть следующим направлением развития.
По вашему мнению, в таких районах, как Дубай, где водные ресурсы крайне скудны, следует ли использовать ограниченные ресурсы дождевой воды в первую очередь для непосредственных бытовых целей, таких как питье, или их следует инвестировать в промышленные энергосберегающие проекты, такие как системы охлаждения, для достижения большей экологической выгоды? Добро пожаловать, чтобы поделиться своим мнением в области комментариев. Если вы считаете эту статью ценной, пожалуйста, поставьте ей лайк и поделитесь ею с другими друзьями.
Добавить комментарий