古埃及“空调”或可助力现代建筑降温

一个研究团队希望利用 5000 年前的理念来应对不断升高的气温。
Shipping container used as passive cooling test chamber
研究人员正在寻找优化已有千年历史的制冷技术的方法,以应对当今变暖的世界。华盛顿州立大学

随着地球持续承受炙烤的、前所未有的高温,一个 60 平方英尺的集装箱正成为被动、可持续制冷解决方案的试验场。正如在研究期刊《Energies》上发表的一项新研究中所详述的,华盛顿州立大学的一个工程团队正在利用这个空间寻找和改进古老的制冷方法,这些方法不产生任何形式的温室气体——包括利用改造过的风塔进行水蒸发。

建筑消耗了全球约 60% 的电力,其中近 20% 的电力每年都用于保持这些建筑的凉爽和舒适。随着社会应对气候变化最可怕的影响,预计未来几年空调系统的需求将持续增长——这可能会产生一个加剧碳排放水平的反馈循环。因此,寻找降低企业和家庭内部温度的绿色方法,需要超越简单地增加耗能的空调设备

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随着全球人口不断增长,需要新建建筑,尤其是在发展中国家,这一点尤为重要。根据该研究的主要作者、华盛顿州立大学设计与建造学院助理教授 Omar Al-Hassawi 的说法,如果设计师继续依赖机械系统——如传统的电空调——那么这种趋势将成为一个重大问题。“尤其是在世界较热地区的[人口]增长的情况下,将会有更多的空调需求,”Al-Hassawi 在一份声明中表示。

他补充道:“可能[会]包含一些机械系统,但我们如何在依赖机械系统之前,就让建筑本身保持凉爽呢?”

通过为集装箱试验舱配备离网、太阳能供电的电池存储系统,Al-Hassawi 的团队可以将舱内温度升高到 130 华氏度以上,以便在测量空气速度、温度和湿度等因素的同时测试他们的解决方案。该团队特别关注优化一种被动冷却方法,该方法涉及大型塔和蒸发冷却,其历史可以追溯到公元前 2500 年的古埃及。在这些设计中,水分在塔顶蒸发,变成更冷、更重的空气,然后下沉到下方的居住空间。在团队的版本中,水分可以通过喷雾喷嘴、淋浴喷头或仅仅是浸水的垫子来产生。

Al-Hassawi 解释说:“这是一项较旧的技术,但我们一直在尝试创新,并使用新旧技术的结合来提高这些系统的性能和制冷能力。”他还设想改造旧建筑的烟囱,使其作为新的冷却塔。

他补充道:“这就是为什么这样的研究非常有帮助。我们如何解决建筑设计问题,复兴一些更古老的策略,并将它们纳入当代的建筑施工中?试验舱就成为了实现这一目标的平台。”

 

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