사람들을 시원하게 유지하는 더 나은 방법을 찾기 위해 만들어진 새로운 테스트 챔버

워싱턴주 풀먼 — 수동 냉각 시스템을 테스트할 수 있는 선적 컨테이너는 연구원과 건축업자가 극한의 온도에서도 사람들을 시원하게 유지할 수 있는 탄소 없는 방법을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.

워싱턴 주립 대학 연구원들은 공간을 냉각하기 위해 전기 대신 물 증발과 함께 풍력 타워를 사용하는 수동 시스템을 테스트하기 위해 60평방피트 규모의 챔버를 만들었습니다.

더 많은 온실가스를 공기 중에 배출할 필요가 없는 냉각 방법을 찾는 것은 증가하는 인구가 기후 변화에 적응하도록 돕는 데 중요하다고 에너지 저널에 실린 연구의 수석 저자인 Omar Al-Hassawi는 말했습니다.

WSU 설계 및 건설 대학의 조교수인 Al-Hassawi는 “특히 기후가 더워짐에 따라 건물의 냉각 수요가 점점 더 늘어나고 있습니다.”라고 말했습니다. "기계 시스템이 포함될 수도 있지만, 기계 시스템에 의존하기 전에 어떻게 건물을 냉각할 수 있을까요?"

연구진이 개발한 테스트 챔버는 배터리 저장 장치를 갖춘 태양열로 구동되며 그리드 전력과 완전히 독립되어 있습니다. 냉각 혁신을 테스트하고 냉각 시스템 내부 및 주변의 온도, 습도 및 풍속을 측정하기 위해 일년 내내 화씨 125도에서 130도 사이의 온도 범위로 가열할 수 있습니다. 연구원들은 애리조나 주 피닉스의 뜨겁고 건조한 조건에서 테스트된 수동형 하향 기류 냉각 시스템에서 수행된 전체 규모 실험 결과를 사용하여 챔버를 보정했습니다.

Al-Hassawi는 "우리는 극한 상황을 시뮬레이션할 수 있습니다."라고 말했습니다. "작은 규모의 모델을 사용하면 대규모 프로토타입 제작을 기다리는 것보다 훨씬 더 빠르게 테스트하고 더 빨리 결과를 얻을 수 있습니다."

Al-Hassawi에 따르면 건물은 전 세계 전기의 약 60%를 소비하며 그 중 거의 20%가 건물을 시원하게 유지하는 데 사용됩니다. 미국에서는 주거용 주택과 아파트의 거의 90%가 기계식 에어컨을 사용합니다.

전 세계 사람들이 지구 온난화 문제로 고군분투함에 따라 기계식 에어컨에 대한 에너지 수요는 2050년까지 두 배로 증가할 것으로 예상됩니다. 에어컨 장치에 전력을 공급하려면 전기가 필요하며, 이는 종종 화석 연료로 생성되어 탄소 배출을 증가시키고 지구 온난화를 악화시키는 데 기여합니다.

Al-Hassawi는 “앞으로 세계 인구 증가로 인해 많은 새로운 건설이 일어날 것이며 그 중 많은 부분이 개발도상국에서 이루어질 것입니다.”라고 말했습니다. “그래서 우리가 예전처럼 건축하고 냉각 수요를 충족하기 위해 기계 시스템에 계속 의존한다면 그것은 문제가 될 것입니다. 특히 세계의 더운 지역에서 인구가 증가함에 따라 필요한 에어컨의 양이 훨씬 더 많아질 것입니다.”

전기가 필요하지 않은 수동 냉각 시스템은 기원전 2500년경 고대 이집트부터 더운 곳에서 사람들이 수세기 동안 사용해 왔습니다. 한 가지 냉각 전략에는 타워에서 바람을 포착하는 것이 포함됩니다. 타워 꼭대기에 습기 층이 있으면 증발로 인해 공기가 냉각되고, 공기는 ​​무거워지고 중력에 의해 아래 생활 공간으로 가라앉습니다. 습기는 젖은 패드, 샤워 헤드 또는 미스트 노즐을 통해 제공될 수 있습니다. 일반적으로 기계식 팬은 백업용으로만 필요합니다.

이러한 시스템은 애리조나 주 피닉스와 같은 더운 장소에서 가끔 사용되지만, 사람과 건축 전문가는 수동 냉각 기술에 익숙하지 않거나 오해하는 경우가 많습니다. 수동 냉각 전략은 오래된 건물의 오래된 굴뚝을 냉각탑 등으로 활용할 수 있으며 기존 건축물이나 신축 건축물 모두에 적용할 수 있다고 Al-Hassawi는 말했습니다.

“이것은 오래된 기술이지만 이러한 시스템의 성능과 냉각 용량을 향상시키기 위해 새로운 기술과 기존 기술을 혼합하여 혁신하고 사용하려는 시도가 있었습니다.”라고 그는 말했습니다.

이러한 수동 냉각 시스템을 널리 채택하면 에너지 수요를 낮출 수 있지만 수동 냉각 시스템을 연구하고 테스트하려면 상당한 투자와 교육이 필요합니다.

“이것이 바로 이와 같은 연구가 정말로 도움이 될 이유입니다”라고 그는 말했습니다. “건축 설계를 어떻게 다루고, 이러한 고대 전략 중 일부를 부활시키며, 이를 현대 건축 건설에 포함시킬 수 있습니까? 테스트 챔버는 이를 수행하는 플랫폼이 됩니다.”