×
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
ادامه انتقاد دموکرات‌ه؛ ابزار مهار ترامپ در دست کنگره
پیش بینی میزان هزینه بازسازی غزه از سوی آسوشیتدپرس
مجارستان در پی بازداشت نتانیاهو در بوداپست
آمادگی مسکو برای کمک به توافق بین ایران و کشورهای عربی
جوزف عون خواهان دیدار با ترامپ بدون حضور نتانیاهو است
پس از رأی دیوان عالی؛ دولت آمریکا واریز غرامت ها را آغاز کرد
حمله پهپادی به جنوب لبنان/واکنش ها به تخریب مجسمه حضرت عیسی
روسیه پرواز بر حریم هوایی ایران را برقرار کرد
جریمه دو بازیکن پرسپولیس از سوی کمیته انضباطی
تحول در تشخیص زودهنگام سرطان با کیت غیرتهاجمی محققان ایرانی
برنامه‌های جدید روس‌اتم در نیروگاه بوشهر
خبر اینترنشنال تکذیب شد
برگزاری اولین تمرین تیم ملی فوتبال زیر نظر قلعه نویی
رکورد 111 هزار میلیارد دلاری بدهی جهانی/ هشدار درباره خطر سقوط بازار اوراق قرضه
اهدای اعضای بدن یک سرباز شهید؛ تداوم زندگی در جان سه هم‌وطن
حضرتی: دستورات لازم برای جبران آسیب‌های جنگ داده شده است
ترامپ: اسرائیل هرگز مرا به جنگ با ایران ترغیب نکرد!
کشته شدن 2 کارمند سفارت آمریکا در مکزیک
رونمایی از قرآن نفیس خطی با تقریظ رهبر شهید انقلاب در حرم رضوی
مخبر: هشیاریم که مذاکره پوششی برای «استراتژی فرسایش» و استمرار جنگ نشود
اظهارات متفاوت درباره عزیمت معاون ترامپ به اسلام‌آباد؛ ونس کجاست؟
قهرمان روی چمن یا پشت میز
کویت: قادر به صادرات نفت نیستیم
پزشکیان در ایکس نوشت: مردم ایران زیر بار زور نمی‌روند
تصمیم ایران برای عدم حضور در مذاکرات تا این لحظه تغییری نکرده است
ترامپ مدعی شد: ونس و هیئت مذاکره کننده در راه پاکستان هستند
رمان‌های «هان کانگ» کماکان در صدر پرفروش ترین ها
العربیه: آمریکا جلسات هماهنگی امنیتی با بغداد را تعلیق کرد
کاروان ساحلی‌بازان ایران از فردا به مصاف حریفان می روند
بازداشت تعدادی از شهروندان شیعه در امارات
تل آویو-واشنگتن به دنبال برگزاری دور دوم مذاکرات با لبنان
وعده وزیر آموزش‌ و پرورش درخصوص بهبود شرایط معیشتی معلمان
سه فیلم جدید در راه پخش و اکران
اعلام آمادگی کاخ سفید برای کمک مالی به امارات
آغاز اعزام زمینی زائران حج ایران از هفته آینده
تهران در مسیر تبدیل شدن به بزرگ‌ترین کارگاه مترو کشور
اختلاف وزیر جنگ و وزیر ارتش آمریکا علنی شد
آیا آتش‌بس منطقه‌ای در آستانه فروپاشی قرار دارد؟
سخنگوی دولت: زنجیره تأمین امنیت غذایی کشور پایدار است
ملی پوشان در کمپ تیم ملی فوتبال حاضر شدند
تعطیلی واحد دانشگاه آزاد در امارات/تعیین تکلیف دانشجویان در دستور کار
طرح عجیب ای اف سی برای اعطای سهمیه لیگ نخبگان آسیا
عضو پارلمان لبنان: خط زرد اسرائیل را در هم می کوبیم
مخالفت مسکو با تکرار اقدامات تجاوزکارانه علیه ایران و لبنان
تاکسیدرمی و آنتیک از دوم اردیبهشت روی پرده سینماها می‌رود
ضرغامی: رهبر انقلاب سلامت هستند
عون از تلاش‌های دیپلماتیک برای حفظ آتش‌بس در لبنان خبر داد
کرملین: وضعیت تنگه هرمز غیرقابل پیش‌بینی است
رئیس شورای اروپا: بازگشایی کامل تنگه هرمز در اولویت اتحادیه اروپاست
رایزنی وزرای امور خارجه ایران و پاکستان