Ένα νέο σύστημα κλιματισμού που αναπτύχθηκε από κοινού από το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL) και την Blue Frontier Inc. τοποθετείται ως ένας τρόπος για τη μείωση των λογαριασμών ψύξης των κτιρίων, μειώνοντας παράλληλα την επιβάρυνση του δικτύου.
Το νέο αποδοτικό κλιματιστικό
Το Κλιματιστικό Αποθήκευσης Ενέργειας και Αποδοτικού (ESEAC) ενσωματώνει την αποθήκευση ενέργειας με τον έλεγχο ψύξης και υγρασίας και, σύμφωνα με τα δεδομένα του έργου, μπορεί να μειώσει την αιχμή της ζήτησης ισχύος κλιματισμού κατά περισσότερο από 90% και να μειώσει τους λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος για ψύξη κατά περισσότερο από 45%.
Η Blue Frontier εμπορευματοποιεί την τεχνολογία ενσωματώνοντάς την στο Αποκλειστικό Σύστημα Εξωτερικού Αέρα (Dedicated Outdoor Air System), μια μονάδα 20 τόνων εγκατεστημένη στη Φλόριντα, η οποία ελέγχει τη θερμοκρασία και την υγρασία ενώ λειτουργεί κυρίως κατά τις περιόδους παραγωγής ηλιακών φωτοβολταϊκών.
«Αυτό είναι ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός για τον κλιματισμό», δήλωσε ο Eric Kozubal, ανώτερος μηχανικός του NREL και συν-εφευρέτης της τεχνολογίας.
«Πρόκειται για μια πλήρη επανεξέταση του πώς ρυθμίζουμε τον αέρα και πότε χρησιμοποιούμε ηλεκτρική ενέργεια για να το κάνουμε αυτό. Η ESEAC μεταθέτει το πιο ενεργοβόρο μέρος της διαδικασίας σε ώρες εκτός αιχμής, μειώνοντας το κόστος και χαλαρώνοντας τη ζήτηση στο δίκτυο.»
Πώς λειτουργεί το σύστημα
Τα συμβατικά κλιματιστικά βασίζονται σε ψύξη με συμπίεση ατμών που ψύχει και αφυγρανίζει τον αέρα ταυτόχρονα, μια σύζευξη που συχνά επιβάλλει την υπερψύξη και την επαναθέρμανση για τη διατήρηση της άνεσης. Η ESEAC διαχωρίζει αυτές τις εργασίες. Χρησιμοποιεί ένα υγρό αποξηραντικό για να απορροφήσει την υγρασία απευθείας από τον εισερχόμενο αέρα και στη συνέχεια εφαρμόζει εξαιρετικά αποδοτικό έμμεσο κλιματισμό με εξάτμιση για να τον ψύξει με ακρίβεια.
Αποσυνδέοντας την αφύγρανση από την ενεργητική ψύξη, η προσέγγιση μειώνει τις ενεργειακές ανάγκες σε σύγκριση με τη συμβατική αφύγρανση. Ο κύκλος βασίζεται σε τρία βήματα που συνδέονται με ειδικά υποσυστήματα.
Κατά τη φόρτιση, ένα αραιωμένο υγρό αφυγραντικό με βάση το άλας διασπάται σε ένα διάλυμα υψηλής συγκέντρωσης και καθαρό νερό χρησιμοποιώντας τον Ηλεκτρικά Οδηγούμενο Αναγεννητή Αφυγραντικού, ένα στοιχείο που καταναλώνει περισσότερο από το 90% της ηλεκτρικής ενέργειας του συστήματος.
Κατά την αποθήκευση, το συμπυκνωμένο αφυγραντικό και το καθαρό νερό διατηρούνται σε δεξαμενές, ουσιαστικά αποθηκεύοντας δυναμικό ψύξης για αργότερα. Κατά την εκκένωση, το Conditioner χρησιμοποιεί αυτά τα αποθηκευμένα υγρά για να στεγνώσει και να ψύξει τον αέρα με ελάχιστη ηλεκτρική ενέργεια για αντλίες και ανεμιστήρες. Η υγρασία που απορροφάται από τον αέρα επιστρέφει ως αραιωμένο αφυγραντικό στην αποθήκευση.
«Ο κύκλος ESEAC διαχωρίζει και αποθηκεύει αφυγραντικό και νερό, επιτρέποντας ψύξη και αφύγρανση κατ' απαίτηση», δήλωσε ο Jason Woods, ανώτερος μηχανικός και συν-εφευρέτης του NREL.
«Αυτό σημαίνει ότι το κλιματιστικό μπορεί να σας κρατήσει άνετους όλη την ημέρα, αλλά καταναλώνει το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής του ενέργειας όταν οι τιμές είναι χαμηλές ή υπάρχουν διαθέσιμες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας».
Μοντελοποιημένη απόδοση και επιπτώσεις στο δίκτυο
Σε μια ετήσια προσομοίωση στο Μαϊάμι της Φλόριντα, ένα σύστημα ESEAC 20 τόνων μείωσε την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας που σχετίζεται με την ψύξη κατά 38%, μείωσε την αιχμή της ζήτησης κατά 93% και μείωσε το ετήσιο κόστος ηλεκτρικής ενέργειας κατά 45%.
Σε διάστημα 15 ετών, αυτό το σενάριο ανέρχεται σε εξοικονόμηση περίπου 165.000 δολαρίων ανά μονάδα. Επειδή το σύστημα μετατοπίζει την ενεργοβόρα φόρτιση σε ώρες εκτός αιχμής, μπορεί να βοηθήσει στην ισοπέδωση των καμπυλών ζήτησης και στην απελευθέρωση χωρητικότητας δικτύου για άλλες χρήσεις.
Το κόστος της αποθήκευσης
Η αποθήκευση ενέργειας σε αλμυρό νερό και καθαρό νερό αναφέρεται ότι κοστίζει περίπου 10 φορές λιγότερο από την αποθήκευση με βάση τις μπαταρίες, προσφέροντας έναν τρόπο χαμηλότερου κόστους για τη διαχείριση των ψυκτικών φορτίων σε κλίμακα. «Ο κλιματισμός είναι ένας κορυφαίος παράγοντας αιχμής της ζήτησης και ένας σημαντικός λόγος για την δαπανηρή επέκταση του δικτύου», δήλωσε ο Αχιλλέας Καραγκιόζης, διευθυντής του Κέντρου Τεχνολογιών Κτιρίων και Επιστημών του NREL.
«Η ESEAC αποθηκεύει ενέργεια όταν η ηλεκτρική ενέργεια είναι φθηνή και τη χρησιμοποιεί κατά τις ώρες αιχμής, παρέχοντας οφέλη αποθήκευσης ενέργειας σε ένα κλάσμα του κόστους των μπαταριών». Επί του παρόντος, συστήματα ESEAC εγκαθίστανται σε μια σειρά από εγκαταστάσεις στις ΗΠΑ.
www.worldenergynews.gr
