Інтеграція атмосферного генератора води з інверторним керуванням в інженерні системи житлових будинків в Одеській області

Анотація

У статті проведено комплексне наукове дослідження та розробку систем автономного водозабезпечення на основі атмосферних генераторів води (AWG), адаптованих до специфічних кліматичних умов Північного Причорномор’я. Основну увагу приділено підвищенню енергетичної ефективності процесу конденсації вологи шляхом впровадження інверторного керування компресором холодильної установки. У роботі детально проаналізовано динаміку відносної вологості та температури повітря в Одеській області, що дало змогу обґрунтувати доцільність переходу від традиційних систем типу «On/Off» до адаптивних інверторних приводів. Наукова новизна роботи полягає у встановленні нелінійної залежності холодильного коефіцієнта (COP) від частоти обертів компресора, де експериментально підтверджено наявність енергетичного оптимуму на частоті 38 Гц із показником COP = 4,2. Отримані дані демонструють приріст ефективності на 10-15% порівняно зі стандартними режимами роботи. Автором запропоновано та описано концепцію глибокої інтеграції AWG в інженерні мережі «розумного будинку», що включає синергію з гібридними сонячними електростанціями та системами припливно-витяжної вентиляції. Зокрема, обґрунтовано можливість використання осушеного та охолодженого повітря (побічного продукту AWG) для зниження навантаження на систему кондиціонування приміщень на 15-20%. У практичній площині проведено моделювання стратегій енергоспоживання, що дозволяють переносити пікові навантаження генератора на години максимальної сонячної інсоляції або дію нічного тарифу. Економічний аналіз показав, що впровадження запропонованої системи дозволяє знизити собівартість питної води до 1,37 грн/л, що в кілька разів нижче за ринкову вартість бутильованої води. Результати дослідження мають прикладне значення для підвищення автономності житлових об’єктів у регіонах із дефіцитом прісної води та нестабільним енергопостачанням