×
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
قلعه‌نویی ملی‌پوشان را آماده معرفی فهرست نهایی جام جهانی کرد
سهمیه آب زمزم به حجاج نرسید
قدردانی فرماندهی کل سپاه از افتخارآفرینی ورزشکاران کشور در میانه جنگ
مبینا نعمت زاده: بازی‌های آسیایی را از دست دادم
کواراتسخلیا، بهترین بازیکن فصل لیگ قهرمانان اروپا 26-2025 شد
پسر زیدان مسافر آمریکا شد، گندوز خط خورد
شنیده شدن صدای انفجار در کنارک
زهرا کیانی و امیرحسین زارع، بانو و آقای ورزش ایران شدند
ثبت یک موفقیت درمانی جدید با جراحی پیشرفته «هایتوک»در مشهد
مکرون خواستار توافق فوری میان ایران و آمریکا شد
طباطبایی: رئیس‌جمهور ‎از خدمت به مردم عقب نخواهد نشست/حضرتی: شایعه استعفا کذب است
انتقاد رئیس اسبق سازمان تربیت بدنی از انتقال کمپ تیم ملی به مکزیک
عکس های منتخب ایران، یکشنبه 10 خرداد 1405
نبیه بری: مقاومت به مفاد آتش‌بس پایبند است
حمله پهپادی حزب‌الله به شمال اراضی اشغالی 6 زخمی برجای گذاشت
تمرینات سخت تیم ملی فوتبال برگزار شد
طلسم 15 ساله شکست؛ تالاب سولدوز دوباره لبریز شد
پاداش ویژه رئیس‌جمهور در انتظار صعود تیم ملی از گروه جام جهانی
دولت جنگ ، حکومت نظامیان نیست
هشدار معاون سابق ترامپ: آمریکا از اصول محافظه‌کاری فاصله گرفته است
گمانه‌زنی درباره سفر رئیس‌جمهور آمریکا به تل‌آویو
رخدادهای 90 شب گذشته یک «جنبش اجتماعی و ملی» است
جلسه کابینه ترامپ چیزی جز یک نمایش آشفته نبود
انفجار در شمال شرقی میانمار 46 قربانی گرفت+فیلم
اعتراف مقام سابق آمریکایی به «شکست راهبردی» در برابر ایران
عبدالله‌خانی: رخدادهای 90 شب گذشته یک «جنبش اجتماعی و ملی» است
سپاهان از دریافت مجوز حرفه‌ای AFC بازماند
بازگشت سه سکوی پارس جنوبی به مدار تولید
گروسی: حمله به نیروگاه‌ هسته‌ای غیرقابل قبول است
بازگشت حجاج از فردا
عامل دود سیاه حوالی اتوبان ستاری تهران چه بود؟
وکلا و سردفتران در لیست قرمز مبارزه با پولشویی
نورنما | خجسته میلاد با سعادت امام هادی (ع) مبارک
نگرانی بازنشستگان از تأخیر سه‌ماهه در دریافت حقوق/ وعده‌ پایان مهلت تا 15 خرداد
تهدید عمان از سوی رئیس‌جمهور آمریکا ماهیت جنگی دارد
ترامپ «هنر معامله‌گر» در بن‌بست جنگی گرفتار شد
عضو کمیسیون امنیت ملی: هدف مذاکرات، توقف کامل درگیری‌هاست
سپاه از شناسایی محموله نظامی در منطقه مرزی ارومیه خبر داد
معاملات آنلاین مسکن مجوز قانونی گرفتند
تام باراک نماینده ویژه آمریکا در سوریه و عراق شد
پزشکیان: بدون همبستگی و تحمل سختی نمی‌توان از چالش‌های بزرگ عبور کرد
سازمان ملل ورشکست شد!
ویزا ندادند! سفر تیم ملی آفریقای جنوبی متوقف شد
مشکلات آزادراه تهران–شمال ظرف دو هفته تعیین‌تکلیف شود
رکورد بالاترین سرعت ثبت‌شده در تاریخ رقابت‌های موتو جی‌پی شکسته شد
حاجی دلیگانی : اعتبار کالابرگ باید متناسب با تورم افزایش یابد
لیست شوم پرسپولیس/ 5 ستاره محبوب در خطر اخراج
چه کسی پشت پرده زرادخانه مشترک واشنگتن- تل آویو ایستاده است؟
جنگ علیه ایران، موتور رشد صنایع چین را کند کرد
پیرصالحی: به دلیل افزایش هزینه‌های تأمین، ناچار به اصلاح قیمت‌ها هستیم