Napřed odvlhčit. Americký startup zásadně zvýšil účinnost klimatizace
foto: Transaera, se svolením/Klimatizační jednotky Transaera
Americký startup Transaera nasazuje do komerčního provozu klimatizační jednotky, které spotřebují na chlazení o 40 procent méně energie.
Transaera je startup založený vědci s kořeny na americké univerzitě MIT. Jeho klimatizační jednotky, které po pilotním testu právě ve velkém nasazuje na střechy svých budov společnost Amazon, se od běžných jednotek liší oddělením odvlhčování vzduchu a jeho chlazení.
Běžné klimatizační jednotky tyto dva kroky – odvlhčení a ochlazení – provádějí v jednom kroku.
Odvlhčení vzduchu je při ochlazování vnitřních prostor nezbytné, a to ze dvou důvodů. Jednak vzdušná vlhkost ovlivňuje, jak lidé vnímají teplotu – a nechat vzduch vlhký by znamenal, že k dosažení tepelné pohody je třeba dosáhnout nižší teplotu. Druhým důvodem je, že příliš vlhké prostředí není zdravé (množí se v něm mikroorganismy) a neprospívá ani materiálnům (koroze apod.).
Psali jsme
Solární panely do zásuvky šetří domácnostem náklady na energii – například v Německu je už mají čtyři miliony domácností. V Česku se ale…
Trik s levnější energií
Množství energie, které je třeba odebrat vodní páře aby zkondenzovala, nezávisí na použité technologii – vždy je to energeticky náročný proces. Vtip je v tom, že Transaera odstraňuje vlhkost nikoli ochlazením vlhkého vzduchu pod rosný bod, ale adsorpcí vody obsažené ve vzduchu na hygroskopický materiál.
Samozřejmě, že k regeneraci použitého materiálu je třeba vodu zase uvolnit, a je na to potřeba energie. Ale k regeneraci se používá teplo, nikoli elektřina. A pokud jde o levné teplo, například odpadní, dostane se celé řešení „do plusu“. Elektřinou poháněný chladicí systém (jehož klíčovým prvkem je kompresor) pak vysušený vzduch pouze chladí, což je v porovnání se změnami skupenského tepla energeticky méně náročné.
Postup, který využívá Transaera, je nejvýhodnější v extrémně vlhkých oblastech. Tam totiž je někdy třeba odstraňovat ze vzduchu tolik vody, že se vzduch musí chladit na teplotu nižší, než je cílová teplota prostředí. Výsledkem je, že se pak musí vysušený vzduch znova ohřívat.
Tento proces v našich klimatických podmínkách přichází v úvahu pouze okrajově a klimatizační jednotky, jak je známe, funkci zpětného ohřevu typicky ani nemají. Ale třeba v americkém Houstonu, kde Amazon klimatizační jednotky Transaera testoval, přispěl i tento faktor k naměřenému 40% snížení energetických nároků.
Psali jsme
Americký startup Deep Fission plánuje revoluční jaderné reaktory: Víceméně tradiční technologii chce vměstnat do devítimetrového tubusu o průměru…
Spojení dvou technologií
Oddělení vysoušení a chlazení není v principu nic nového, protože obě tyto technologie se běžně využívají. A sorpční vysoušeče vzduchu jsou někdy používané například i v domácnostech – využívají se proto, že neztrácejí účinnost při nižších teplotách tak dramaticky jako ty kondenzační.
Ale spojení těchto dvou technologií do jednoho funkčního celku, to je zajímavá inovace. Další inovací pak je využití revolučního sorpčního materiálu typu metal-organic frameworks (MOF), který má výhodnější vlastnosti než běžně používaný silikagel.
Startup Transaera na svém webu tvrdí, že náklady na jeho řešení jsou o pětinu vyšší než u tradičních klimatizačních jednotek, ale že na snížených nákladech na elektřinu se investice vrátí i v běžných podmínkách do dvou až tří let.