×
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
هلاکت و دستگیری عاملان شهادت سه مأمور فراجا در شادگان
علائم افشای سرّ درون
الجزیره؛ تنگه هرمز مهم‌ترین اهرم راهبردی ایران
کنفدراسیون فوتبال آسیا در کنار یوفا و کونکاکاف مقابل طرح فیفا ایستاد
تشییع باشکوه شهدای فراجا در شادگان؛ شهیدان مهدوی‌کیا و سیاه‌نژاد
نشست تخصصی ایران و چین؛ تأکید بر اجرای سند 25 ساله و تقویت همکاری‌های اقتصادی
زمان پایان مهلت ثبت نام محصولات ایران خودرو اعلام شد+جدول
کامالا هریس؛ جنگ ترامپ با ایران بدون چشم‌انداز پایانی
برنامه قطعی برق کرمانشاه فردا شنبه 10 مرداد+ جدول
قطر از پذیرش نقشه راه توسط حماس استقبال کرد
گوترش: چنگ باید در تمامی جبهه‌‎ها متوقف شود
واکنش جوزف عون به تجاوزات رژیم صهیونیستی
دستور آماده‌باش کامل به حشد الشعبی
فولاد، استقلال را در دیدار دوستانه شکست داد
هشدار زلنسکی درباره تشدید حملات روسیه در دریای سیاه
برنامه قطعی برق تهران فردا شنبه 10 مرداد
جزئیات برنامه راه‌آهن برای اربعین؛ افزایش ظرفیت، امنیت و خدمات به زائران
لینک ساعت قطعی برق کهگیلویه و بویراحمد فردا شنبه 10 مرداد
اظهارات جدید نخست وزیر پاکستان درباره صلح غزه
چرا حقوق بازنشستگان دولت کاهش یافت؟
مرگ تلخ بازیکن مراکشی در مسیر مهاجرت به اسپانیا؛ فاطن العزیزی جان باخت
یمن، چگونه عربستان را در بن‌بست تاریخی قرار داد؟
کایا کالاس: راستی‌آزمایی پایبندی حماس به توافق غزه چالش اصلی است
استراتژی تعلیق اسپانیا از سوی ایتالیا کلید خورد
قتل هولناک مرد 70 ساله تهرانی به دست همسر دوم و پسرش
خشم ترامپ از روش مذاکره ایرانی‌ها
تشییع باشکوه پیکر شهید مدافع امنیت در زابل
برخورد جدی با آفرودسواری غیرمجاز در عرصه‌های طبیعی کردستان
هشدار صریح العامری به عربستان
اظهارات تازه وزیر خزانه‌داری آمریکا درباره تحریم‌ها و دارایی‌های ایران
بیانیه ارتش کویت درباره حمله پهپادی به زیرساخت‌های حیاتی
تسهیل واردات خودرو در قشم
ترامپ ادعای نقش ایران در حمله سایبری آمریکا را زیر سؤال برد
سریال دیده‌نشده «ماه عسل» با بازی زنده‌یاد اکبر عبدی
تهدید به تعلیق اسپانیا از منطقه شنگن
محور کندوان یک‌طرفه شد+جزئیات
گفت‌وگوی تلفنی وزرای خارجه ایران و هند چه نکاتی داشت؟
انفجارهای مهیب در کویت
آمار جدید تردد زائران اربعین از مرز باشماق
اذعان «مارین ترافیک» به تغییر الگوی تردد از تنگه هرمز
تغییر موازنه حمله و دفاع به نفع توان موشکی ایران
افزایش آمار قربانیان مهاجرت غیرقانونی به اسپانیا
اظهارات تازه ترامپ درباره ایران همزمان با تنش‌های منطقه‌ای
عاقبت ناگوار بی‌توجهی به تابلوی «شنا ممنوع»
«روایت خون» در سوگواره اربعین؛ روایتی از پیوند هویت ایرانی و فرهنگ عاشورا
همبستگی میلیونی یمنی‌ها با مردم عراق
انتظار طلایی از نمایندگان ایران در کشتی آزاد نوجوانان جهان
فرمول حماس برای توافق در پاسخ به ادعای ترامپ
بازنشر پیام رهبر انقلاب درباره گشودن جبهه‌های دیگر علیه دشمن
پیام تسلیت رییس جمهور در پی درگذشت مادر شهیدان والامقام «آدمی»