Поставщик экологически чистых технологий кондиционирования воздуха Blue Frontier объявил сегодня, что он привлек 20 миллионов долларов в рамках раунда финансирования серии А, средства от которого будут направлены на расширение возможностей компании по выводу своей продукции на рынок и поддержку ее цели по сокращению выбросов парниковых газов на миллиард тонн. Раунд проводился под руководством основанных Биллом Гейтсом Breakthrough Energy Ventures, Фонда устойчивого развития городских технологий 2150 и VoLo Earth Ventures, а также при участии партнера Blue Frontier по коммерциализации, компании Modern Niagara.
По данным Blue Frontier, на кондиционирование воздуха приходится 5% глобальных выбросов парниковых газов (ПГ), при этом в современных системах кондиционирования воздуха используются хладагенты, которые выделяют парниковых газов в 2000 раз больше, чем CO2. Современные системы кондиционирования воздуха также потребляют значительное количество энергии, а системы переменного тока становятся самым быстрорастущим видом использования электроэнергии в зданиях по всему миру. Кармайкл Робертс, Breakthrough Energy Ventures, сказал: “Охлаждение уже составляет значительную часть нашего глобального энергопотребления и, как ожидается, в конечном итоге превысит потребность в отоплении. Инновация Blue Frontier важна, поскольку она позволяет повысить эффективность охлаждения, а также повысить гибкость – снизить общую нагрузку и лучше использовать возобновляемые источники энергии”.
Используя технологию, первоначально разработанную в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии Министерства энергетики США (NREL), система Blue Frontier исключает использование хладагента с потенциалом глобального потепления (ПГП), а также запасает электроэнергию, когда она наиболее чистая или с наименьшими затратами, что позволяет снизить пиковый спрос. Система также позволяет сократить потребление электроэнергии до 90%. Blue Frontier заявила, что этот раунд финансирования поможет компании достичь своей цели - добиться гигатонного сокращения выбросов парниковых газов за счет обезуглероживания систем охлаждения зданий. Пилотные установки в коммерческих зданиях запланированы на вторую половину 2022 года.
Как вам удается достигать такой высокой эффективности?
Процесс кондиционирования воздуха Blue Frontier намного эффективнее обычного, что позволяет сократить потребление энергии до 90%. Такое исключительное повышение эффективности достигается за счет использования фазового перехода воды для охлаждения и осушения воздуха, а также за счет способа регенерации жидкого осушителя.
Как процессы регенерации, так и охлаждения в Blue Frontier имеют мультипликаторы, повышающие эффективность системы. Что касается процесса охлаждения, то мы используем энергию в виде концентрированного жидкого осушителя, который осушает воздух. Однако после осушения воздуха это обеспечивает последующее непрямое испарительное охлаждение в соответствии с точкой росы. На каждые 1 тонну-час осушения можно обеспечить еще много тонно-часов эффективного охлаждения без каких-либо дополнительных затрат энергии (кроме воды). Такой подход увеличивает наши энергозатраты примерно в 1,5 раза во влажном климате, таком как Майами, и более чем в 10 раз в засушливом климате, таком как Финикс.
Процесс регенерации осушителя Blue Frontier также имеет коэффициент полезного действия, известный как “коэффициент полезного действия”, или COP. Это особенность почти всех тепловых насосов, однако наш коэффициент полезного действия намного выше. Обычные кондиционеры прямого расширения обычно имеют КПД в диапазоне от 3 до 3,5, в то время как КПД нашего теплового насоса находится в диапазоне от 5 до 7. Поскольку мы используем энергию испарения воды для эффективного охлаждения, нам не нужно использовать холодную сторону теплового насоса (испаритель) для кондиционирования воздуха, что сделало бы невозможным использование маломощного накопителя энергии. Таким образом, мы можем поместить испаритель в поток теплого влажного отработанного воздуха, выходящего из регенератора. Это позволяет поддерживать высокую температуру испарителя и низкую мощность компрессора, что обеспечивает высокую эффективность независимо от условий окружающей среды. Это также позволяет рекуперировать воду, снижая ее потребление.
Благодаря высоким коэффициентам энергопотребления как в процессе охлаждения, так и в процессе регенерации, общий КПД нашей системы колеблется от примерно 11 при низких температурах до более чем 50 при высоких, что соответствует снижению энергопотребления на 60% и >90% соответственно!
В каких климатических условиях эффективно работает эта система?
Основным недостатком обычных парокомпрессионных кондиционеров является то, что их мощность резко падает в очень жаркие дни – именно тогда, когда вам больше всего нужен кондиционер! И в жаркие дни снижается не только их мощность, но и эффективность. Это происходит потому, что когда разница температур между наружным конденсатором и внутренним испарителем, известная как “подъем компрессора”, становится слишком большой, эффективность (и производительность) компрессора начинает значительно снижаться.
В технологии Blue Frontier этой проблемы нет. Наш процесс регенерации осушителя осуществляется за счет термического воздействия, поэтому он становится более эффективным при повышении температуры наружного воздуха. Кроме того, испаритель нашей системы является неотъемлемой частью регенератора, поэтому мощность компрессора всегда остается низкой. Это позволяет поддерживать высокую эффективность и производительность даже в самые жаркие дни.
Кроме того, в то время как система Blue Frontier использует испарение воды для управления процессом охлаждения, наша технология мало похожа на другие испарительные системы, производительность которых снижается в дождливые дни или, что еще хуже, увеличивает влажность в помещении! Мы используем запатентованный двухэтапный процесс, который технически описывается как технология одноканального двойного непрямого испарительного охлаждения. На первом этапе изотермическое осушение удаляет влагу из воздуха. Это важно по двум причинам. Во-первых, это позволяет нашей системе обеспечивать осушение воздуха, что делает ее полноценным комплексом кондиционирования воздуха (в отличие от других испарительных систем). Во-вторых, точка росы снижается достаточно низко, так что на стадии охлаждения температура всегда может быть низкой, в диапазоне от 55 до 60 °F, независимо от условий окружающей среды. Это достижение, на которое не может претендовать ни одна другая испарительная система.
Несмотря на то, что система кондиционирования BF AC немного эффективнее в жарких и сухих условиях, из-за необходимости использования меньшего количества осушителя экономия энергии и затрат существенна даже в условиях экстремально тропического климата!
Как данная технология влияет на изменение климата?
С повышением температуры растет и спрос на кондиционеры, а также их воздействие на окружающую среду. По данным Международного энергетического агентства, сегодня в эксплуатации находится около 1,6 миллиарда кондиционеров. К 2030 году это число вырастет до 5,6 миллиарда. В перспективе это означает, что в течение следующих 30 лет каждую секунду будет производиться 10 новых кондиционеров! Эксперты в области устойчивого развития обеспокоены стремительным ростом производства кондиционеров. Кондиционирование воздуха увеличивает выбросы парниковых газов из-за увеличения потребления энергии, но при этом происходит утечка вредных хладагентов, которые в тысячи раз более эффективны, чем углекислый газ.
Экологически чистый кондиционер Blue Frontier сокращает выбросы парниковых газов за счет:
Сокращение потребления электроэнергии кондиционерами без вентилятора до 90%.
Накапливая возобновляемую энергию и перенося ее использование на вторую половину дня, устраняя проблемную "утиную кривую" и запуская электростанции, работающие на ископаемом топливе, в пиковые периоды, что превышает все стандарты по чистоте.
Снижение потенциального воздействия хладагента на глобальное потепление на 85%.
Blue Frontier использует небольшое количество хладагента с низким GWP для приведения в действие теплового насоса, который вырабатывает тепло для регенерации осушителя. Поскольку регенератор осушителя находится отдельно и не связан с процессом охлаждения воздуха внутри здания, Blue Frontier может свободно использовать хладагенты с низким GWP, такие как R454B (466 GWP по сравнению с 1088 GWP у R410a).
Компания Blue Frontier разработала и внедрила в производство первую в мире специализированную систему наружного воздуха с жидкостным осушителем (LD-DOAS), разработанную с учетом экологических требований. Этот инновационный продукт обладает рядом ценных функций, включая непревзойденную эффективность удаления влаги, экономию энергии и надежную технологию digital twin. LD-DOAS - это полностью интегрированная система, которая сочетает в себе передовые технологии и экологичность для обеспечения оптимальной производительности и экономичности.
