×
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
مازندران رتبه برتر کاهش تصادفات جاده‌ای کشور را کسب کرد
وزارت دفاع ایران اقدام اتحادیه اروپا علیه سپاه را محکوم کرد
از جنگ استقبال نمی‌کنیم اما مذاکرات متوازن را می‌پذیریم
لغو وضعیت اقامت ونزوئلایی‌ها توسط دولت ترامپ غیرقانونی است
صعود اندونزی، عراق، ویتنام و تایلند به مرحله حذفی فوتسال آسیا
اقدام اروپا خللی در مأموریت‌های سپاه ایجاد نمی‌کند
بازسازی سرمایه اجتماعی و تقویت تاب‌آوری، اولویت فوری کشور است
گوترش: توافق بر سر پرونده هسته‌ای ایران مهم است
ترامپ با جانشین «مادورو» گفت و گو کرد
واکنش رئیس مجلس به اقدام سیاسی اروپا
بسته حمایتی مجلس از سپاه در برابر اقدام اتحادیه اروپا
بیانیه وزارت خارجه در محکومیت شدید مصوبه وزرای خارجه اتحادیه اروپا
غیبت احتمالی دانشجویان در امتحانات موجه می شود
سرانه مصرف آب در کشور 12.7 مترمکعب است
مقام حزب‌الله: هر تحرک نظامی آمریکا علیه ایران منطقه را به انفجار می‌کشاند
وزیر جنگ آمریکا: ایران نباید به‌سمت توانمندی هسته‌ای حرکت کند
همه به‌ویژه آمریکا باید اسرائیل را تحت فشار قرار دهند
سخنگوی ارتش: اگر دشمن حماقت کند «بلادرنگ» پاسخ خواهیم داد
رایزنی کشورهای اروپایی برای ایجاد چتر هسته‌ای مشترک
لاوروف : تضمین‌های واشنگتن-کی‌یف، صلح پایدار در اوکراین را تضمین نمی‌کند
تراکتور بدون مجوز رسمی در دیدار جام حذفی حاضر نشد
کولاک برف در آزاد راه تهران - شمال ؛ از سفر غیر ضرور پرهیز کنید
روابط بغداد و واشنگتن باید بر اصل عدم مداخله استوار باشد
منطقه به جنگ تازه نیاز ندارد
ترامپ: پوتین با توقف یک هفته‌ای بمباران اوکراین موافقت کرد
روسیه آماده میانجیگری میان ایران و آمریکا است
نجات کشتی باری ایرانی «کاسپین شیوا» در نزدیکی بندر داغستان روسیه
اکثریت آلمانی‌ها خواستار بازگرداندن ذخایر طلای کشور از آمریکا شدند
هتک حرمت حرم سبزقبا چهره واقعی دشمنان ایران را آشکار کرد
حمایت مقاومت اسلامی بحرین از رهبر انقلاب و هشدار به آمریکا
امید عالیشاه در آستانه بازگشت به میادین
ریاست جمهوری عراق: مداخلات خارجی در امور سیاسی کشور قابل قبول نیست
هزینه تسلیم از جنگ کمتر نیست؛ تهران آماده است
پزشکیان: ایران در دفاع از خود تردید نمی‌کند
رئیس‌جمهور کلمبیا: آمریکای لاتین باید یک صدا بایستد
اروپا برای نخستین بار آمریکا را تهدیدی برای خود خواند
هرگونه دخالت خارجی در روند انتصابات غیرقابل قبول است
240 حقوقدان ایرانی خواستار تعقیب قضایی ترامپ و دولت آمریکا شدند
دستگیری 115 نفر از اغتشاشگران در رودبار
شکست چادرملو مقابل ملوان در انزلی
خودروسازان بدون مجوز حق افزایش قیمت ندارند
سامانه بارشی تا جمعه در زنجان فعال است
زمین‌لرزه 3.2 ریشتری بار دیگر حوالی پارسیان هرمزگان را لرزاند
ذوق زدگی تروریست‌های اسرائیلی از اقدام اروپا علیه سپاه پاسداران
وزیر امور خارجه: اروپا مرتکب یک اشتباه راهبردی بزرگ شد
همتی: نتایج مثبت یکپارچه‌سازی نرخ ارز به مرور زمان خود را نشان خواهد داد
بیانیه ستاد کل نیروهای مسلح در واکنش به تروریستی اعلام شدن سپاه پاسداران
ادعای الجزیره: ایران با چین و روسیه رزمایش دریایی برگزار می‌کند
هشدار هواشناسی اردبیل: بارش برف و باران با وزش باد شدید و کاهش دما
بازداشت 65 عامل اقدامات تروریستی و تخریبگر در هرمزگان