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上海交通大学在可持续制冷与吸附空气取水研究方面取得进展

2024/04/11


图 采用储湿热泵、太阳能以及辐射制冷解决炎热、干旱地区的空调制冷及空气取水

  在国家自然科学基金项目(批准号:52150410421、51521004)资助下,上海交通大学王如竹教授团队在可持续制冷、空调以及干旱地区空气取水领域取得进展,并在《科学》(Science)期刊上发表题为“可持续制冷与水生成(Sustainable cooling with water generation)”的文章。原文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.add1795。

  据统计,全球制冷和空调系统已成为最大的电力消耗者之一,占全球电力需求的10%。此外,全球三分之二的人口已经面临不同程度的水资源短缺,这个数字仍在不断扩大,威胁着人类可持续的发展。同时,较高的水蒸气冷凝热(2300 kJ/kg)使冷凝取水成为能量密集过程,在低湿干旱气候下变得尤其困难。更重要的是,对冷却的需求和对淡水供应的需求在炎热、干旱的地区互相叠加、相互耦合,对能源和水资源的调控提出新的需求。

  王如竹教授和他的博士后PRIMOŽ POREDOŠ拓展了现有制冷和冷却技术的边界,提出通过吸附式空气取水、热泵、辐射制冷技术的耦合设计,对水分-能量热力过程进行调控,实现用于炎热干旱地区的可持续制冷以及淡水收集协同,为解决干旱地区的温湿度调控和淡水供给难题提供了一种创新方案。通过该技术路线,可以将空气中的水分利用起来,实现对空调制冷和供水各环节能耗与碳足迹的降低。

  该成果可应用于建筑节能、工业生产和农业生产等各领域,为各行业的可持续发展提供支持。


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