Nghiên cứu tiết kiệm năng lượng theo hướng tiếp cận khí hậu học

Hưởng ứng chương trình “Xây dựng nước Mỹ” (Building America) của Bộ Năng lượng, nhiều doanh nghiệp, tổ chức tại nước này đang tiến hành các dự án tăng cường hiệu quả cách nhiệt và quản lý độ ẩm trong nhà theo một hướng tiếp cận mới: khí hậu học.

Mỹ là một quốc gia rộng lớn và có sự đa dạng, phức tạp về điều kiện khí hậu giữa các địa phương. Vì vậy, một giải pháp chung cho tất cả sẽ không thể đem lại hiệu quả năng lượng cao nhất trong vấn đề cách nhiệt và kiểm soát độ ẩm. Hiểu được điều này, các chương trình nghiên cứu đã sử dụng phương pháp tiếp cận khí hậu học để giải quyết vấn đề hiệu quả năng lượng cho ba vùng khí hậu nóng - ẩm, ôn hoà - ẩm, lạnh của Mỹ.

Cách nhiệt cho mái nhà

Phòng nghiên cứu công nghệ mới trong gia đình (HIRL), Mỹ được chỉ định xây dựng bộ hướng dẫn thiết kế hệ thống tường cũng như cải thiện các giải pháp định lượng và ổn định độ ẩm của hệ thống lắp ráp kết cấu ngoài.

Tổ chức này còn nghiên cứu phương pháp tăng cường hiệu quả cách nhiệt của mái nhà. Trong đó, các tấm cách nhiệt sẽ được lắp đặt trên mái nhà bằng cách đóng đinh. Theo kết quả thử nghiệm, việc lắp đặt các tấm cách nhiệt khá đơn giản, tiêu tốn ít thời gian, nhưng đem lại hiệu quả tiết kiệm đến 10% năng lượng. Bên cạnh đó, HIRL cũng sẽ tìm kiếm các giải pháp bổ sung cho hệ thống tường nhà. 

Vỏ bọc cách nhiệt

Công ty Levy, Inc., Mỹ lại hướng trọng tâm vào việc ứng dụng các vỏ bọc cách nhiệt và hệ thống HVAC hiệu quả cao, nhằm đạt tỉ lệ tiết kiệm 50% năng lượng theo quy định của Cam kết Năng lượng quốc tế năm 2009 tại cả ba vùng khí hậu của Mỹ.

Các nhà nghiên cứu cũng sẽ xây dựng một thiết kế hệ thống sưởi ấm hiệu quả cao, chi phí thấp, trong đó, người tiêu dùng chỉ cần sử dụng một máy bơm nhiệt đơn điểm không ống dẫn cho toàn bộ căn nhà của mình.

Xây dựng nhà ở TKNL

Trường Đại học Central Florida (UCF) đang tiến hành nghiên cứu xây dựng nhà ở tiết kiệm năng lượng tại vùng khí hậu nóng - ẩm. Trường đại học này sẽ làm việc trực tiếp với các xí nghiệp xây dựng hàng đầu để tìm ra hệ thống cách nhiệt trên gác mái tiết kiệm chi phí nhất. Dự án cũng nghiên cứu hệ thống điều hoà không khí thông minh cho phép kiểm soát nhiệt độ - độ ẩm linh hoạt trong khi vẫn đảm bảo chất lượng không khí trong nhà.

Kiểm soát luồng không khí

Viện công nghệ khí đốt Mỹ đang tích cực xây dựng phương pháp kiểm soát hiệu quả thông gió và phân phối không khí nhằm cải thiệu hiệu quả năng lượng trong các nhà đã qua tu sửa. Đồng thời, đảm bảo chất lượng không khí trong nhà ở mức cao nhất. 

Việc kiểm soát luồng dịch chuyển không khí trong phòng có thể đem lại hiệu quả tiết kiệm đến 30% chi phí năng lượng. Đây là giải pháp được thiết kế dành riêng cho các vùng có khí hậu lạnh.

Điều hòa tiết kiệm năng lượng

Trung tâm giải pháp xây dựng và kiến trúc tích hợp (IBACOS) sẽ nghiên cứu Phương thức đánh giá điều hoà nhiệt. Dự án này sẽ góp phần tạo ra những hệ thống điều hoà nhiệt hoạt động hiệu quả hơn cho cả ba vùng khí hậu của nước Mỹ.

Anh Tuấn (Theo US Energy Deparment)