Uusi ilmastointi: Seinät imevät lämpöä elimistöstäsi

Ilmastointi on yksi nopeimmin kasvavista kasvihuonekaasupäästöjä aiheuttavista aloista. Nyt tutkijat ovat kehittäneet menetelmän, joka käyttää hyväkseen säteilyviilennystä ja pienentää sähkönkulutusta 50 prosenttia.

Ilmastointi on yksi nopeimmin kasvavista kasvihuonekaasupäästöjä aiheuttavista aloista. Nyt tutkijat ovat kehittäneet menetelmän, joka käyttää hyväkseen säteilyviilennystä ja pienentää sähkönkulutusta 50 prosenttia.

Shutterstock

Kansainvälinen tutkijaryhmä, johon kuului jäseniä muun muassa Princetonin ja Berkeleyn yliopistoista, on kehittänyt uuden viilennysjärjestelmän, joka kuormittaa perinteisiin ilmastointilaitteisiin verrattuna huomattavasti vähemmän ympäristöä.

Laite koostuu putkesta, jossa on kylmää vettä. Putki asennetaan seinälle ilmatiiviin ja kosteutta hylkivän kalvon taakse. Kun ihminen astuu huoneeseen, hänen elimistönsä lämpösäteily ohjautuu kohti kylmää putkea.

Lämpö liikkuu kalvon läpi niin, että se ei kondensoidu, ja imeytyy putkessa kulkevaan kylmään veteen, joka johdetaan pois huoneesta.

Putki, jossa kulkee kylmää vettä, imee ihmisen elimistön lämpösäteilyä ja viilentää siten tilaa.

© Lea Ruefenacht / Singapore ETH-Centre

Säteilyviilennys on tutkijoiden mukaan huomattavasti ympäristöystävällisempi vaihtoehto kuin perinteiset ilmastointilaitteet, jotka useimmiten viilentävät ja kuivattavat tilassa olevaa ilmaa, mikä kuluttaa paljon energiaa.

Uusi laite tarvitsee vain puolet nykyisin käytössä olevien ilmastointilaitteiden käyttämästä sähkömäärästä.

Lisäksi uudessa laitteessa ei käytetä viilennykseen fluorihiilivetyjä (HFC-yhdisteitä), kuten perinteisissä ilmastointilaitteissa. HFC-yhdisteet ovat 1 300 kertaa pahempia kasvihuonekaasuja kuin hiilidioksidi eli ne voimistavat kasvihuoneilmiötä ja maapallon ilmaston lämpenemistä.

Ilmastointiala on nykyisin yksi nopeimmin kasvavista kasvihuonekaasupäästöjen lähteistä.

The Cold Tube -viilennyslaite on asennettu Singaporessa sijaitsevaan paviljonkiin, jotta sen toimintaa voidaan testata 30 asteen lämpötilassa. Ulkona vallitsevasta kosteasta kuumuudesta huolimatta koehenkilö koki olonsa miellyttäväksi paviljongissa.

© Lea Ruefenacht / Singapore ETH-Centre

Säteilylämpö luo tasapainoa lämpötilaan

Aircon-prototyypissä käytetään hyväksi luonnollista lämpötilan tasapainottumista. Siinä huolehditaan siitä, että seinien lämpötila on aina matala, jolloin kehon säteilylämpö imeytyy kohti seiniä.

Kaikki aine, jonka lämpötila on absoluuttisen nollapisteen yläpuolella, sisältää termistä energiaa eli lämpöenergiaa. Lämpöenergia taas on lyhyesti selitettynä ainehiukkasten liikettä.

Aine säteilee koko ajan lämpöä infrapunaspektrin alueella. Siksi infrapunakamera havaitsee ihmisen tai eläimen pimeässäkin.

Kun aine säteilee lämpöä, infrapunafotonit liikkuvat niin kauan, kunnes ne törmäävät aineeseen, joka voi imeä niiden sisältämän liike-energian ja muuttaa sen lämmöksi.

Siten ympäristössä, jossa on eri aineita, lämpötila tasapainottuu aina aineiden välillä.