Nowe podejście do efektywnych energetycznie budynków

Choć obecnie większość zużywanej energii przeznaczanej jest na ogrzewanie, duże sumy można zaoszczędzić, zwiększając efektywność energetyczną systemów HVAC. Dzięki finansowaniu ze środków UE projektu "Energy efficient heat exchangers for HVAC applications" (ENE-HVAC), badacze pracują nad nowymi technologiami mającymi pomóc w obniżeniu zużycia energii.

Zespół ENE-HVAC wykorzysta powłoki nanotechnologiczne i obróbkę powierzchniową w celu poprawy transferu ciepła, a także nowe nano- i mikromateriały, które zwiększą wydajność czynnika chłodniczego. Nowe dodatki nanotechnologiczne wzmocnią wydajność chłodziwa i zdolności transferu ciepła.

Ambitne cele projektu mogą zostać zrealizowane jedynie dzięki skupieniu się na sprawności wszystkich elementów systemu HVAC. Projekt zajmuje się wydajnością wymiennika ciepła po stronie powietrza i cieczy wymienników, takich jak kondensatory/parowniki oraz na systemach odzyskiwania ciepła. Skupia się także na systemach transportowania ciepła, chcąc zapewnić wysoką wydajność całego systemu HVAC. Aby zminimalizować szkodliwe skutki dla klimatu, zespół projektu ENE-HVAC korzysta z naturalnych czynników chłodniczych, takich jak dwutlenek węgla i amoniak, zamiast chlorofluorowęglowodorów i wodorofluorowęglowodorów.

Po stronie powietrza wymienników ciepła powietrze-powietrze oraz ciecz-powietrze zastosowane zostaną powłoki nanotechnologiczne. Opracowywane i charakteryzowane są przede wszystkim powłoki sol-żel, które powinny znacząco zmniejszyć formowanie się i przyleganie lodu do żeber wymienników ciepła. W ten sposób dałoby się zminimalizować lub kompletnie wyeliminować cykle odladzania, umożliwiając duże oszczędności energii.

Po stronie czynnika chłodniczego wymienników ciepła ciecz-powietrze i ciecz-ciecz naukowcy pracują na mikro- i nanostrukturalnymi powierzchniami, chcąc uzyskać duże wzrosty współczynnika wrzenia tego czynnika. Celem tych działań jest zmniejszenie zużycia energii przez wymiennik ciepła.

Naukowcy manipulują ponadto biegunowością powierzchni niedowołania powłok sol-żel, chcąc poprawić zdolności transferu ciepła zarówno czynnika chłodniczego, jak i solanki. Oczekuje się, że wykorzystanie jednocyfrowych nanodiamentów znacząco zwiększy naturalną wydajność czynnika chłodniczego.

Innowacyjne technologie ENE-HVAC przyczynią się do obniżenia całkowitego zużycia energii o 50% w porównaniu z tymi stosowanymi w konwencjonalnych, komercyjnie dostępnych systemach. Osiągnięcia projektu powinny zapewnić europejskiemu przemysłowi przewagę konkurencyjną w dziedzinie technologii oszczędności energii.