Ученые раскрывают потенциал устойчивых энергетических технологий, используя их для повышения энергоэффективности домашнего холодильника
Несмотря на то, что много усилий предпринимается для повышения энергоэффективности домашних холодильников, это бытовая техника по-прежнему потребляет значительное количество энергии.
«На энергоэффективность обычного холодильника влияют теплоизоляционные свойства тепловых барьеров морозильника. Это связано с его низкой внутренней температурой, — пояснил Цзинюй Цао из Университета науки и технологий Китая. — Существует значительная разница в температуре между морозильной камерой обычного холодильника и температурой окружающего воздуха, а использование теплового барьера морозильной камеры вызывает значительные потери холода».
Исследователи предложили инновационный холодильник с петлевым термосифоном, который позволяет уменьшить теплообмен между морозильной камерой и окружающим воздухом.
Цао и его команда предположили, что использование части теряемого холода для охлаждения отделения для свежих продуктов может стать перспективным решением, обеспечивающим повышение эффективности холодильника. Они описывают свои идеи в журнале Journal of Renewable and Sustainable Energy («Возобновляемая и устойчивая энергия») от AIP Publishing.
«Температура испарения холодильного цикла зависит только от температуры морозильной камеры, и соответствующее уменьшение площади испарителя в отсеке для свежих продуктов не приведет к снижению общей эффективности», — пояснил Цао.
«Большинство семей используют один или два холодильника, которые работают 24 часа в сутки, 365 дней в году. На это тратится много энергии. Даже если мы сможем сэкономить немного энергии, это поможет нам стать более энергоэффективными», — сказал Цао.
Цао и его команда не первые разработчики, пытающиеся повысить эффективность бытового холодильного оборудования. В обширных экспериментах, проведенных разными учеными, внимание обращалось на различные части холодильника с целью улучшить эффективность потребления энергии, но окончательного решения пока не найдено. В исследовании Цао был предложен новый холодильник с замкнутым термосифоном, позволяющим уменьшить теплообмен между морозильной камерой и окружающей средой.
«Одним из сюрпризов было то, сколько энергии мы сэкономили. Коэффициент энергосбережения усовершенствованных стенок приблизился к 30 процентам — больше, чем мы ожидали. Эта технология работает даже в жарком климате, например, в пустыне».
Энергосберегающие характеристики холодильника предварительно оценивались на основе теоретического расчета. Общие потери холода верхней и боковых стенок морозильной камеры уменьшались с 16 Вт до 14 Вт в нормальных условиях испытаний, а коэффициент энергосбережения варьировался от 6,3% до 28,5% при различных условиях, включая температуру окружающей среды, расположение теплопередающего компонента и температуру в отделении для свежих продуктов. Результаты подтверждают энергосберегающую способность нового холодильника и его надежность эксплуатации даже в жарком климате.
«Исследование имеет большой потенциал для популяризации технологии устойчивой энергетики и ее внедрения в область возобновляемых источников энергии, учитывая значительный эффект энергосбережения, простую конструкцию и низкую стоимость», — сказал Цао.
01.04.2019 10:16
