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空调的设计思路(空调系统设计的步骤)

空调的设计思路(空调系统设计的步骤)

更新时间:2022-03-14 12:16:00

1. 受白蚁启发的通风

在加热和冷却方面,仿生学最著名的例子可能是受白蚁启发的通风。几年前,科学家观察到非洲的大白蚁丘即使在酷热的环境中也能保持非常凉爽。昆虫通过巧妙的气穴系统完成了这一壮举,通过对流驱动自然通风。

建筑师 Mick Pearce 和工程公司 Arup 借鉴了这个想法,在津巴布韦建造了 Eastgate Centre,这是一个用室外空气冷却的大型办公室和购物中心。该系统仅使用传统空调的 10% 的能量来驱动保持空气循环的风扇。

2. 受鸟类启发的逆流换热

生活在寒冷气候中的鸭子和企鹅具有创新的适应能力,可以帮助它们在恶劣天气中生存。它们脚部的静脉和动脉具有逆流配置,最终使靠近动物核心的血液变暖,并在其四肢边缘冷却血液。通过将较冷的血液保持在靠近冰雪的地方,这些鸟类总体上损失的体热更少。

正如The Writing Engineer 博客的作者 Clayton Grow所指出的那样,工业规模的加热和冷却系统中的壳管式热交换器使用类似类型的流动模式来最大限度地提高效率 。

3. 吸湿灵感来自蜱虫

Grow 指出,一种称为液体干燥剂除湿机的系统似乎也遵循一种仿生学形式。这样的系统旨在从建筑物内的空气中吸收湿度(传统空调也可以降低湿度)。它使用液体盐溶液——类似于棕色狗蜱分泌的从空气中吸收水分的溶液。

4. 受龙卷风和漩涡启发的高效风扇

一家名为PAX Scientific(口号:捕捉自然之力)的公司正在销售一种风扇,这种风扇基于在龙卷风、漩涡甚至人体气管中的气流等现象中发现的对数螺旋形状。该公司表示,风扇的湍流更低,冷却效率更高。

5. 受鲸鱼鳍状肢启发的高效风扇

在另一个更好的风扇设计中,一家名为 WhalePower 的初创公司正在开发风扇叶片,由于座头鲸鳍状肢的凹凸设计,它可以产生更大的升力,从而移动更多的空气。

WhalePower 表示,其风扇比传统风扇多输送 25% 的空气,同时减少 20% 的能源消耗。该公司还在研究更强大的风力涡轮机叶片。

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