×
اقتصادی
شناسه خبر : 253680
تاریخ انتشار : چهارشنبه 1404/08/07 ساعت 03:00
صرفه جویی 50 درصدی در مصرف آب و انرژی با دوش هوشمند

صرفه جویی 50 درصدی در مصرف آب و انرژی با دوش هوشمند

ترکیب فناوری‌هایی نظیر گرافن، نانولوله‌کربنی در تجهیزات مورد استفاده در حمام و همچنین ادغام هوش مصنوعی می‌تواند به کاهش مصرف انرژی کمک شایانی کند.

نورنیوز-گروه اقتصادی:  دوش‌های برقی، همواره با سه چالش اساسی مواجه بوده‌اند: مصرف بالای لحظه‌ای انرژی، اتلاف حرارت و کنترل محدود. اما مجموعه‌ای از نوآوری‌ها نظیر عناصر گرمایشی مبتنی بر گرافن و نانولوله، حسگرهای هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا و هوش مصنوعی، میکروپاشش آب و بازیافت حرارت، مسیر تحول این سیستم‌ها را هموار کرده‌اند.

پژوهش‌های اخیر نشان می‌دهند که این فناوری‌ها می‌توانند مصرف انرژی دوش‌های برقی را تا ۵۰ درصد کاهش دهند، کنترل دمای آب را دقیق‌تر کنند و طول عمر تجهیزات را افزایش دهند. با ترکیب این نوآوری‌ها و پیش‌گرمایش خورشیدی یا استفاده از باتری‌ها، دوش‌های برقی آینده نه تنها بهینه‌تر و هوشمندتر خواهند بود، بلکه تجربه کاربری راحت‌تر و پایدارتر را برای خانه‌های مسکونی و آپارتمان‌ها فراهم می‌کنند.

دوش‌های برقی، به دلیل نصب آسان و قیمت مناسب، دربرخی کشورها به یکی از رایج‌ترین تجهیزات حمام تبدیل شده‌اند. با این حال، این سیستم‌ها هنوز با مشکلاتی از جمله مصرف بالای لحظه‌ای برق، اتلاف حرارت و محدودیت در کنترل دما مواجه‌اند.

راهکارهای نوآورانه جدید، که در آزمایشگاه‌ها و صنعت توسعه یافته‌اند، دقیقاً همین نقاط ضعف را هدف گرفته‌اند. از جمله این راهکارها می‌توان به استفاده از عناصر گرمایشی مبتنی بر گرافن و نانولوله کربنی (CNT)، سیستم‌های بازیافت حرارت از آب مصرف شده، کنترل دیجیتال هوشمند مبتنی بر IoT و هوش مصنوعی و فناوری میکروپاشش آب اشاره کرد.

عنصر اصلی هر دوش برقی، مقاومت گرمایشی آن است. تحقیقات نشان می‌دهد که جایگزینی سیم‌های فلزی با فیلم‌های رسانای مبتنی بر گرافن یا نانولوله، مزایایی قابل توجه دارد: رسانایی بالا، پاسخ سریع حرارتی، انعطاف‌پذیری مکانیکی و دوام بالا. فیلم‌های گرافنی، با استفاده از اثر ژول، دمای هدف را در توان پایین‌تر سریعاً تامین می‌کنند و پس از هزاران چرخه خم‌شدن عملکرد خود را حفظ می‌کنند.

نانولوله‌ها نیز می‌توانند به شکل فیلم‌های شفاف برای ضد مه و یخ‌زدایی استفاده شوند و مقاومت‌های «لمینار» در دوش‌ها را بهبود دهند و نقاط داغ یا خرابی ناشی از خستگی سیم را کاهش دهند.

چالش فعلی، انجام آزمایش‌های ویژه در محیط واقعی دوش و دریافت گواهینامه‌های ایمنی و الکتریکی است. با این حال، پیشرفت فناوری‌های گرافن و CNT نشان‌دهنده مسیر عملی برای مقاومت‌های سریع، بادوام و کم‌مصرف است.

دیجیتال‌سازی دوش‌ها آغاز شده است و سیستم‌های کنترل با اپلیکیشن‌های موبایل و قابلیت تنظیم دقیق دما، پروفایل‌های شخصی و فعال‌سازی صوتی در بازار موجودند. راهکارهای IoT در آزمایشگاه‌ها، دما، ولتاژ، جریان و میزان جریان آب را در زمان واقعی اندازه‌گیری می‌کنند و امکان هشدار ایمنی، مدیریت مصرف و بهینه‌سازی انرژی را فراهم می‌آورند.

فناوری پیش‌بینی و کنترل مبتنی بر یادگیری ماشین، با تحلیل الگوی مصرف کاربران، توانسته تا ۴–۸ درصد صرفه‌جویی انرژی نسبت به کنترل سنتی ارائه دهد. نمونه‌های پیشرفته حتی انرژی لازم برای حسگرها و بلوتوث را با توربین‌های کوچک داخلی خود تولید می‌کنند و میزان آب و دما را به کاربر اطلاع می‌دهند تا مصرف بهینه شود.

سیستم‌های Drain Water Heat Recovery (DWHR) حرارت آب مصرف‌شده را گرفته و برای پیش‌گرمایش آب سرد ورودی به دوش استفاده می‌کنند. در محیط‌های واقعی، کارایی این سیستم‌ها بین ۴۰ تا ۵۰ درصد گزارش شده و در ترکیب با هیترهای پمپ حرارتی، به بازده ۴۵ تا ۸۵ درصد می‌رسد. این فناوری قابل نصب در ساختمان‌های جدید یا ارتقا در ساختمان‌های موجود است و مصرف برق لحظه‌ای دوش را کاهش می‌دهد.

سیستم‌های پیش‌گرمایش خورشیدی می‌توانند ۴۰ تا ۷۰ درصد از نیاز سالانه به آب گرم را تامین کنند و مصرف برق دوش را تا ۵۰–۸۰ درصد کاهش دهند. ترکیب این سیستم‌ها با باتری‌های خانگی امکان زمان‌بندی مصرف در ساعات کم‌مصرف و استفاده از انرژی خورشیدی مازاد را فراهم می‌آورد، که کاهش مصرف برق و قبض‌ها را به همراه دارد.

تبدیل جریان آب به ذرات میکروسکوپی، سطح تماس با پوست را افزایش داده و حس دوش کامل را با جریان کمتر فراهم می‌کند. فناوری‌هایی مانند نازل H₂Micro و دوش‌های Nebia تا ۴۵ درصد مصرف آب را کاهش داده‌اند. این روش نه تنها آب مصرفی را کاهش می‌دهد، بلکه با جریان کمتر، مصرف برق لحظه‌ای را نیز کاهش می‌دهد.

چهار سناریوی تحول دوش‌ها:

سناریو A: ارتقای ساده دوش در آپارتمان‌ها؛ در این سناریو نصب دوش میکروپاششی و کنترل دیجیتال برای تنظیم دما و حجم آب، کاهش مصرف و آموزش خانواده به مصرف بهینه انجام می‌شود

سناریو B: خانه‌های یک‌طبقه؛ نصب DWHR برای پیش‌گرمایش آب، کاهش مصرف لحظه‌ای و افزایش بهره‌وری.

سناریو C: خانه‌های آفتاب‌گیر دارای پتانسیل نصب پنل خورشیدی؛ ترکیب پیش‌گرمایش خورشیدی با باتری و کنترل دیجیتال برای کاهش ۵۰–۸۰ درصد مصرف انرژی در این سناریو قابل انجام است

سناریو D: نسل جدید دوش‌های هوشمند - مقاومت‌های گرافنی یا نانولوله برای ایجاد گرمایش کنترل شده، حسگرهای دما و جریان، پیش‌بینی هوشمند و مدیریت مصرف جامع را می‌توان در این سناریو در نظر گرفت.

نسل آینده دوش‌های برقی چهار ستون اصلی دارد؛ مقاومت‌های سریع و بادوام، بازیافت حرارت پساب، گردش آب هوشمند و بهینه و دیجیتال‌سازی، همراه با پیش‌گرمایش خورشیدی و باتری‌ها، تجربه‌ای راحت‌تر، اقتصادی‌تر و پایدارتر ارائه می‌دهد.

این تحول، بازطراحی سیستم دوش را از یک نوآوری منفرد به ارتقای سیستمی تبدیل کرده و افق‌های جدیدی برای صرفه‌جویی انرژی و بهبود کیفیت حمام در خانه‌ها و آپارتمان‌ها باز می‌کند.


ایرنا
نظرات

آخرین اخبار
هشدار متخصصان: دندان قروچه سلامت دندان و ایمپلنت را تهدید می‌کند
شیرین‌کننده‌های مصنوعی چه تاثیری بر متابولیسم دارند؟
شیوع یک انگل روده‌ای در آمریکا + علت
درباره پُرمصرف ترین مکمل‌ها چه می دانید؟
یک اتفاق عجیب ؛ دکمه کثیف سکه نادر 900 ساله از آب درآمد
مطالعه جدید: پیری زیستی، عامل افزایش سرطان در جوانان
حریق در یکی از واحدهای نیروگاه تبریز مهار شد/ شایعه حمله دشمن کذب است
بقائی:نقض تعهدات آمریکا با اقدام متقابل ایران روبه‌رو خواهد شد
بیش از 100 شب حضور مردمی؛ جلوه‌ای از وحدت و مقاومت ایرانیان
ارتباط شگفت‌انگیز مکمل بدنسازی با درمان افسردگی
طارمی در جمع برترین برندگان دوئل‌های جام جهانی قرار گرفت
عملیات اطفای حریق در مینی‌پالایشگاه پلدختر ادامه دارد+ جزئیات جدید حادثه
توافق دولت ترامپ و سناتورهای آمریکایی در مورد تحریم‌ها علیه روسیه
مرینو باز هم ناجی شد؛ اسپانیا با حذف بلژیک به مصاف فرانسه می‌رود
فرماندار قائم‌شهر: شایعه وقوع انفجار کذب است
حجت الاسلام سید علی خمینی: هرکس بخواهد با آمریکا برای صلح مذاکره کند خائن است
واکنش غریب‌آبادی به نقش امارات در تجاوز آمریکا به ایران
مخالفت حزب‌الله قاطعانه با «توافق چارچوب» و مذاکره مستقیم با اسرائیل
8 فلسطینی در حمله نظامیان اسرائیلی به الخلیل زخمی شدند
دیدار وزیر امور خارجه اندونزی با عراقچی در مشهد
تحریم‌های خصمانه جدید آمریکا علیه ایران
نامه ایران به سازمان حمل و نقل ریلی بین‌المللی در پی حمله آمریکا
هشدار ایران به آمریکا درباره پیامدهای نقض تعهداتش
رئیس فیفا زیر تیغ انتقاد ستاره‌های سابق انگلیس
قالیباف: به آمریکا اعتماد نداریم؛ در کنار مذاکره برای جنگ آماده ایم!
نوه خردسال رهبر شهید انقلاب در کنار پدربزرگش به خاک سپرده شد
معاون اول رئیس‌جمهور: آینده توسعه و اقتدار ایران وام‌دار نخبگان است
فیفا یک میلیون دلار به زلزله‌زدگان ونزوئلا اختصاص داد
دفتر نخست وزیری پاکستان : شهباز شریف برای کمک به صلح منطقه‌ای به پزشکیان اطمینان داد
روسیه: خواهان تفاهم کامل ایران و آمریکا هستیم
جنبش نجبا خواستار برخورد قاطع با متعرضان کویتی به صیادان عراق شد
وضعیت تنگه هرمز در 24 ساعت گذشته چگونه بود؟
روسیه در شورای امنیت ادعاها علیه برنامه هسته‌ای ایران را رد کرد
روس‌اتم: بازگشت کارکنان به نیروگاه هسته‌ای بوشهر آغاز شد
هیئت قطری برای تقویت نقش میانجی‌گری دوحه وارد ایران شد
ژرژ ژسوس رسماً سرمربی تیم ملی پرتغال شد
مخبر: خون قائد شهیدمان هندسه مقاومت را به سطحی فراتر بُرد
سی‌ان‌ان: ترامپ مخالف مشارکت اسرائیل در درگیری احتمالی با ایران است
اشپیگل: آلمان پایگاه نظامی خود در اربیل را تعطیل می‌کند
بلینکن: اروپا خود را برای آینده‌ای بدون آمریکا آماده می‌کند
کمیته‌های مقاومت فلسطین: رهبر شهید در روزهای سخت کنار مقاومت ایستاد
ترامپ از چه چیزی بیشتر می‌ترسد؛ ترور یا شکست؟
ایران قهرمان المپیاد بین‌المللی ریاضی چین 2026 شد
جوزف عون: مذاکرات مستقیم با رژیم صهیونیستی ادامه خواهد یافت
تکذیب ادعای العربیه و فاکس‌نیوز درباره مذاکرات هفته آینده ایران و آمریکا
واکنش ترامپ به شایعات درباره برنامه ادعایی ترورش؛ «اسرائیل به هیچ نتیجه‌ای نرسید»
سرپرست وزارت دفاع: تشییع باشکوه رهبر شهید، توطئه دشمن را ناکام گذاشت
آتش‌سوزی گاراژ خودروهای اسقاطی در جاده خاوران مهار شد
تاکید سازمان ملل بر ادامه دیپلماسی درباره ایران
صندوق بین‌المللی پول: جنگ با ایران رشد اقتصاد جهان را کاهش داد