نهج جديد للتبريد التجاري يخضع لتجربة في العالم الحقيقي
أكملت أمازون تجربة ميدانية لمدة ستة أشهر لنظام مضخة حرارية على السطح طورته الشركة الناشئة الأمريكية Transaera، واختبرت التقنية في أحد مرافقها اللوجستية. النظام هو نظام هواء خارجي مخصص، أو DOAS، ومصمم لإدارة هواء التهوية بشكل منفصل عن معدات التدفئة والتبريد الرئيسية في المبنى، مع الجمع بين التبريد والتدفئة وإزالة الرطوبة في منصة واحدة كهربائية بالكامل.
ما يجعل التجربة لافتة هو طريقة إزالة الرطوبة. فبدلاً من الاعتماد فقط على أساليب HVAC التقليدية، تستخدم الوحدة مواد الأطر العضوية المعدنية، أو MOF، لإزالة الرطوبة من الهواء الخارجي الداخل قبل عملية التبريد. ويستهدف هذا التصميم أحد أكثر أجزاء تكييف الهواء استهلاكاً للطاقة في البيئات الرطبة: التعامل بكفاءة مع أحمال الحرارة الكامنة.
لماذا تهم إزالة الرطوبة
في كثير من المباني التجارية، ولا سيما المساحات اللوجستية أو الصناعية الكبيرة، لا تقتصر كلفة تكييف الهواء الخارجي على خفض درجة الحرارة. فمراقبة الرطوبة يمكن أن تكون عبئاً كبيراً على الطاقة، وغالباً ما تعالجها الأنظمة التقليدية بعمليات تزيد التعقيد أو تتطلب إعادة تسخين بالغاز. تقول Transaera إن نظامها يتجنب ذلك عبر دمج إزالة الرطوبة والتبريد والتدفئة في بنية مضخة حرارية كهربائية بالكامل.
وهذا مهم لأن استراتيجيات كهربة المباني تواجه تحدياً عملياً: استبدال الأنظمة المعتمدة على الوقود الأحفوري أسهل على الورق منه في المناخات التي تخلق فيها الرطوبة ظروف تشغيل صعبة. وإذا أمكن إزالة الرطوبة بكفاءة أكبر في المرحلة الأولى، فقد تصبح عملية التبريد الإجمالية أكثر اقتصادية وأسهل في إزالة الكربون.
كيف يتم تموضع النظام
بحسب التقرير الأصلي، تعالج الوحدة الهواء الخارجي للتهوية فقط بدلاً من استبدال نظام HVAC كامل في المبنى دفعة واحدة. وقد يساعد هذا الدور الأضيق فعلياً في تبنيها. يمكن نشر DOAS كتحديث مستهدف، يحسن التهوية والتحكم في الرطوبة مع العمل إلى جانب الأنظمة القائمة في المبنى.
وبالنسبة للمشغلين التجاريين، يمكن أن يخفض ذلك عتبة اختبار تقنية حرارية جديدة. فبدلاً من الالتزام بعملية تجديد شاملة للموقع، يمكنهم تقييم نظام فرعي يعالج نقطة ألم تشغيلية محددة.
لماذا مشاركة أمازون مهمة
تشغّل الشركات الكبرى محافظ واسعة من المستودعات ومراكز التنفيذ والمراكز اللوجستية، وكلها تواجه ضغطاً لتقليل استهلاك الطاقة والانبعاثات مع الحفاظ على تحكم موثوق في البيئة الداخلية. ولا تثبت تجربة ميدانية في منشأة لأمازون نجاحاً تجارياً واسع النطاق، لكنها تظل مهمة لأنها تضع التقنية في بيئة تشغيلية صعبة بدلاً من المختبر.
وتكتسب التجارب الواقعية أهمية خاصة في HVAC، حيث يمكن أن تتلاشى مكاسب الكفاءة النظرية إذا كانت الأنظمة صعبة الصيانة أو معقدة الدمج أو حساسة لتغيرات الطقس. ويعطي النشر لمدة ستة أشهر على الأقل مؤشراً أولياً على أن الفكرة ناضجة بما يكفي للاختبار التشغيلي على نطاق واسع.
الأهمية الأوسع في مجال الطاقة
لا تزال المباني من أصعب مجالات إزالة الكربون، لا سيما عندما ينتقل التركيز من توليد الكهرباء إلى التدفئة والتبريد والتهوية. لذلك، فإن التقنيات التي تقلل أحمال التبريد مع بقائها كهربائية بالكامل تحمل أهمية استراتيجية، وليست مجرد تحسينات تدريجية في المنتج.
وقد جرى الحديث لسنوات عن إزالة الرطوبة المعتمدة على MOF باعتبارها ابتكاراً واعداً في المواد. وتكمن أهمية هذه التجربة في أن الفكرة انتقلت إلى وحدة تجارية على السطح يجري اختبارها من قبل مستخدم مؤسسي كبير. وهذه هي النقطة التي تتحول فيها قصة المواد إلى قصة بنية تحتية.
ما الذي يجب متابعته لاحقاً
الأسئلة التالية عملية: كم يوفر النظام من الطاقة عبر المواسم، وما تكلفة نشره وصيانته، وهل يقدم النهج القائم على MOF أداءً مستداماً خارج ظروف التجربة. وستحدد هذه الإجابات ما إذا كان هذا سيبقى عرضاً مثيراً للاهتمام أم سيصبح منافساً حقيقياً في HVAC التجاري.
في الوقت الحالي، التطور الرئيسي واضح. ففئة جديدة من تقنيات تبريد المباني تُختبر ميدانياً مع عميل كبير، وهي تستهدف أحد أصعب أجزاء لغز HVAC: سحب الرطوبة من الهواء الخارجي من دون إبطاء إزالة الكربون في المباني.
تعتمد هذه المقالة على تقرير لمجلة PV Magazine. اقرأ المقال الأصلي.
Originally published on pv-magazine.com