Earth Air Tunnel Heat Exchanger… อุโมงค์ปรับอากาศใต้ดิน

Earth Air Tunnel Heat Exchanger

ปัญหาเรื่องลมหายใจที่ไม่ปลอดภัย ทั้งจากการหายใจเอาเชื้อโรคเข้าตัว รวมทั้งมลพิษรูปแบบต่างๆ มากมายทั้งหมดที่มนุษย์ค้นพบว่า มีการสะสมและปนเปื้อนอยู่ในอากาศที่ทุกคนต้องหายใจเอาเข้าตัวอยู่ทั่วไป พร้อมๆ กับโอกาสตายจากอากาศปนเปื้อนก็มีได้ตั้งแต่ระคายเคืองพอรำคาญ ไปจนถึงตายในไม่กี่อึดใจได้ด้วย

ความจริงเกี่ยวกับปัจจัยแวดล้อมที่จำเป็นต่อการดำรงค์ชีวิตของคน นอกจากอากาศหายใจแล้ว อุณหภูมิที่พอเหมาะต่อการอยู่อาศัยและใช้ชีวิตก็เป็นเรื่องสำคัญ… ซึ่งก็สำคัญจนอุตสาหกรรมเครื่องปรับอากาศ เติบโตและกลายเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบพื้นที่อยู่อาศัยและใช้ชีวิตของมนุษย์ ท่ามกลางการเปลี่ยนแปลงของลมฟ้าอากาศตั้งแต่เช้าอากาศเย็นบ่ายอากาศร้อนกลางคืนอากาศหนาว… ไปจนถึงต้นปีร้อน กลางปีฝนตกและปลายปีมีน้ำค้างแข็ง… ซึ่งมนุษย์เองก็หาทางทำให้พื้นที่อยู่อาศัยของตัวเอง มีสภาพแวดล้อมที่ดีที่สุดต่อการอยู่อาศัยเสมอ โดยเฉพาะอากาศสะอาดพอและอุณหภูมิเหมาะสมพอ

การปรับอากาศ หรือ การปรับอุณหภูมิอากาศ จึงเป็นเรื่องจำเป็น และมีการคิดค้นพัฒนา “ระบบปรับอากาศ” หลากหลายเทคนิคบนองค์ความรู้เรื่องการแลกเปลี่ยนความร้อน หรือ Heat Transfer หลากหลายแนวคิดและเทคโนโลยี… ซึ่งก็อ้างอิงวัตถุประสงค์การใช้งานเฉพาะกรณีด้วย 

แนวคิดที่น่าสนใจที่สุดในการออกแบบและพัฒนาระบบปรับอากาศ ที่มีการค้นคว้า ทดลองและพัฒนาระบบต้นแบบตลอดหลายปีที่ผ่านมา พบว่ามีการตีพิมพ์เผยแพร่งานวิจัยเกี่ยวกับ อุโมงค์ปรับอากาศใต้ดิน หรือ Earth Air Tunnel Heat Exchanger หรือ EATHE ซึ่งจะพาเราย้อนกลับไปใช้ประโยชน์จากความคงตัวของอุณหภูมิ หรือ Temperature Stability ในชั้นดินมาช่วยลดอุณหภูมิของอากาศเหนือพื้นดิน หรือแม้แต่อากาศที่สะสมความร้อนจากอุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อนที่ออกแบบใช้งานอยู่

งานวิจัยเรื่อง Optimizing the Design of Earth Air Tunnel Heat Exchanger for Cooling in Summer Season โดย Nasim Hasan จาก Mettu University ในเมือง Metu Zuria ประเทศเอธิโอเปีย ได้ทดสอบดึงอากาศระดับผิวดิน ผ่านท่อแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดต่างๆ เพื่อหาประสิทธิภาพสูงสุดในการลดอุณหภูมิด้วยความเย็นในชั้นดิน โดยไม่ใช้สารทำความเย็นที่ส่งผลกระทบถึงชั้นบรรยากาศ และเกี่ยวพันกับภาวะโลกร้อนอย่างมีนัยยะสำคัญ

การค้นคว้าครั้งนี้… สามารถลดอุณภูมิอากาศจาก 47.6 องศาเซลเซียส เหลือ 28.04 องศาเซลเซียส ด้วยท่อโลหะถ่ายเทอุณหภูมิได้ดี ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 7 มิลลิเมตร ยาว 20 เมตรเท่านั้น และแม้เป็นเพียงการทดลองหยาบๆ ซึ่งห่างไกลจากสภาพการใช้งานจริง รวมทั้งความแตกต่างของสภาพทางภูมิศาสตร์ ซึ่งธรรมชาติของอุณหภูมิอากาศเหนือพื้นดินกับใต้พื้นดินย่อมแตกต่างกัน… และเส้นทางการค้นคว้าศึกษาระบบ EATHE ยังเหลือปลายทางอีกยาวไกลกับโจทย์ยากๆ อีกไม่น้อย… แต่สิ่งที่นักวิจัยเหล่านี้ค้นพบ กำลังกลายเป็นหัวข้อสำคัญ ในการถกเถียงถึงแนวทางการประยุกต์ใช้ให้เป็นประโยชน์กับชีวิตประจำวันของมนุษย์… เลยไปจนถึงประเด็นสิ่งแวดล้อมอีกหลายมิติอย่างน่าสนใจ

ความจริง… แนวคิดนี้ไม่ใช่แนวคิดใหม่อะไร เพราะมนุษย์โลกพัฒนาและใช้เทคโนโลยีความร้อนใต้พิภพ หรือ Geothermal Energy ตั้งแต่น้ำพุร้อนต้มไข่ขายนักท่องเที่ยวไปจนถึง ดัดแปลงเอาความร้อนจากแกนโลกใกล้ธารลาวาใต้ดิน มาทำไอน้ำแรงดันสูงเพื่อปั่นกระแสไฟฟ้าใช้กันมาแล้วนับร้อยปีอยู่แล้ว… เพียงแต่แนวคิด EATHE จะทำตรงกันข้าม โดยเป็นการเอาความร้อนที่สะสมอยู่ในอากาศ ไปลดอุณหภูมิจากชั้นดินที่เย็นกว่า ก่อจจะจ่ายลมเย็นให้พื้นที่ๆ ต้องการอย่างเป็นมิตรกับการอยู่อาศัย

ประเด็นเป็นแบบนี้ครับ… EATHE เป็นระบบจ่ายอากาศอุณหภูมิต่ำให้อาคาร ที่สามารถออกแบบให้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้… สามารถใช้โซลาร์เซลล์ดูดอากาศมากรองและดักจับฝุ่นละอองและจุลินชีพขนาดต่างๆ ออก ก่อนจะจ่ายอากาศผ่านชุดแลกเปลี่ยนความร้อนในชั้นดินเพื่อลดอุณหภูมิ ก่อนจะจ่ายให้ระบบจ่ายอากาศของอาคารต่อไป

Earth Air Tunnel Heat Exchanger

โดยหลักการแล้ว… ระบบนี้มีความน่าสนใจสำหรับการออกแบบและประยุกต์ใช้กับอาคารบ้านเรือน ซึ่งนักวิจัยที่สนใจเรื่องนี้เห็นตรงกันว่า… นี่คือแนวการลดปริมาณการใช้สารทำความเย็นในอุปกรณ์ปรับอากาศอย่างยั่งยืน หรืออย่างน้อยก็ทำให้สามารถลดการใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อปรับอุณภูมิการอยู่อาศัยได้มากทีเดียว

#FridaysForFuture ครับ!

References…

Share this post

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Share on pinterest
Share on print
Share on email
Add Reder's Line friends

เพิ่ม Reder เป็นเพื่อนทาง Line... เรามีเรื่องเล่าและแรงบันดาลใจส่งให้ท่านทุกวันคี่

Related Post

Active Listening

จงฟัง!

หลายท่านคงเคยได้ยินสำนวนที่ว่า… พูดดีเป็นศรีแก่ตัว พูดชั่วอัปราชัย… หรือจิ๊กโก๋หน่อยอย่าง… พูดดีเป็นศรีแก่ปาก พูดมากปากจะมีสี… กันมาบ้าง

Lotus Esprit

Lotus Esprit

Lotus Esprit เป็นผลผลิตของค่ายรถยนต์แห่งแรงบัลดาลใจของ Colin Chapman ซึ่งก่อตั้ง Lotus Cars Limited ขึ้นในเมืองเล็กๆ ชื่อ Hethel เขต Norfolk ประเทศอังกฤษ ในปี 1948 เพื่อทำรถลงสนามแข่ง โดยใช้พื้นฐานความรู้และประสบการณ์ระดับวิศวกรการบินของ Colin Chapman

Digital Education

Digital Education ปฐมบท… Bloom’s Digital Taxonomy

ความยากของการศึกษายุคใหม่ ที่ครูและโรงเรียนจะสำคัญน้อยลงเรื่อยๆ จนไม่รู้จะ “หาเงิน” ยังไงกับโมเดลการศึกษายุคดิจิทัล… อย่างน้อย Bloom’s Digital Taxonomy ซึ่งกระแสแรงเข้มมาตั้งแต่ ปี 2010 เป็นต้นมา ซึ่งนักการศึกษาที่เห็นบริบทเห็นตรงกันว่า… การศึกษายุคดิจิทัลสมบูรณ์แบบ แทบไม่มีช่องว่างให้ครูอาจารย์หรือสถานศึกษาเข้าไปแทรกตรงไหนได้เลย โดยเฉพาะกับผู้เรียนที่มีทักษะการเรียนรู้ด้วยตนเองอยู่ในระดับสูง… จนมีชื่อเรียกครูอาจารย์ในบทบาทใหม่ว่า “Facilitator แทน Teacher”

Too Much Homework

Information Overwhelm and VESPA Mindset… เมื่อข้อมูลหลากล้น

การเปิดรับ Feedback จากผู้เรียนและผู้มีส่วนได้เสียมากมายรอบๆ แกนของระบบการศึกษา ที่จริงถือว่าเป็นแนวคิดหลักและสำคัญที่หลายฝ่ายเชื่อว่า… จำเป็นต่อการพัฒนาระบบการศึกษาในทุกๆ ชุดความคิด หรือ Mindset ด้านการศึกษา และจำเป็นต่อการพัฒนาการศึกษาในแทบจะทุกมิติของทุกๆ ทฤษฎีการศึกษาที่หลายฝ่ายกำลังพยายามขับเคลื่อนเข้าสู่ยุค Digital Education