×
اقتصادی
شناسه خبر : 253680
تاریخ انتشار :

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

ترامپ: ایران کشوری سرسخت است
قالیباف: حوزه‌های دیپلماسی و دفاعی با هماهنگی پیش می‌روند
شرمن: عراقچی مذاکره‌کننده‌ای بسیار توانمند است
کیم جونگ‌اون خواستار نوسازی ارتش کره‌شمالی شد
محورهای شمالی روان؛ ترافیک سنگین در ورودی‌های پایتخت
مدافع تیم ملی فوتبال جام جهانی را از دست داد
مدیریت مرزها با دستور رئیس‌جمهور به گمرک واگذار شد
پزشکیان: در جمع‌آوری گازهای فلر حتی یک ساعت هم قابل اتلاف نیست
رئال فاتح مستایا؛ تعقیب بارسا ادامه دارد
لاوروف: پرونده اپستین چهره واقعی غرب را افشا کرد
شکست طارمی و المپیاکوس در دیدار حساس یونان
قیمت خودرو داخلی و خارجی امروز دوشنبه 20 بهمن 1404+ جدول
سفیر نروژ به‌دلیل ارتباط با پرونده اپستین استعفا داد
حملات هوایی و توپخانه‌ای رژیم صهیونیستی به خان‌یونس و غزه
سازمان ملل: نسل‌کشی در غزه ادامه دارد
آغاز شارژ کالابرگ دهک‌های 4 تا 7 از امروز
رایزنی وزرای خارجه روسیه و عمان درباره ایران
ترامپ از سفر رئیس‌جمهور چین به آمریکا خبر داد
آغاز جلسه غیرعلنی بهارستان با حضور عراقچی و سرلشکر موسوی
سلاح‌های هسته‌ای و روابط بین‌المللی: تنش‌های کهن و گرایش‌های نوین
پاپ آمریکا سفر نخواهد کرد
پیام‌های دور ششم مذاکره ایران و امریکا
تمهیدات ترافیکی ویژه یوم الله 22 بهمن در تهران اعلام شد
خرازی: شروع مذاکرات با آمریکا خوب بوده است
گزارش تصویری | نشست خبری فیلم آرامبخش
پیروزی سیاسی ایران در مسقط
مذاکرات و لغو تحریم‌ها
دوفوریتی | برای بلوغ دیجیتال نوجوانان نه فکری کردیم نه کاری
برنامه مسابقات ورزشی امروز 20 بهمن1404+ جدول پخش
گزارش تصویری | نشست خبری فیلم خواب
وضعیت آب و هوا امروز دوشنبه 20 بهمن ماه 1404 + وضعیت استان‌ها
تغییر فعالیت مغز با مدیتیشن
ریشه بسیاری از سقط‌جنین‌ها به دوران پیش از تولد مادر بازمی‌گردد
دیگر نگران پرواز زدگی نباشید
اوریگامی DNA، کلید نظم‌بخشی مولکولی در نیمه‌رساناهای دوبعدی
انگل «توکسوپلاسما» در مغز بسیار فعال است!
این نشانه‌های پوستی را جدی بگیرید
چرا نباید با هوش مصنوعی مشورت کنیم؟
الحاق کرانه باختری ادامه جنگ همه‌جانبه علیه مردم فلسطین است
حماس: صهیونیست‌ها درپی پایان دادن به‌وجود فلسطینی‌ها هستند
دخالت آمریکا در انتخابات ژاپن
ایجاد ساختار رهبری جدید در حزب الله
اوکراین: فقط ترامپ می‌تواند به جنگ پایان دهد
با یک روش ساده، بازگشت آریتمی قلبی را کاهش دهید
علت سفر عجولانه نتانیاهو به آمریکا فاش شد
شاگردان گواردیولا، از سد لیورپول گذشتند
لاوروف: روسیه به دنبال حمله به اروپا نیست
جلسه ستاد بررسی حوادث دی‌ماه به دستور پزشکیان برگزار شد
سردار موسوی: پاسخ ما به خطای دشمن سخت‌تر خواهد بود
آغاز تولید پهپاد از سوی اوکراین در انگلستان و آلمان