Перспективи застосування енергоефективних технологій кондиціювання повітря в Україні

Abstract

Системи кондиціювання сьогодні активно впроваджуються не лише у житлових та офісних приміщеннях, а й у сферах агропромислового виробництва, зберігання сільськогосподарської продукції, фармацевтичної, харчової та мікроелектронної промисловості. Як відомо, на частку охолодження припадає до 10 % світового споживання електроенергії, а у промислових регіонах цей показник може сягати 30 %. Пошук технологій, здатних забезпечити отримання охолодженого повітря з мінімальними енерге-тичними та екологічними витратами є актуальною задачею, рішення якої набуває особ-ливого значення в умовах повномасштабного вторгнення і теперішнього стану електрогенеруючої системи. Серед енергоефективних технологій кондиціювання значне місце посідають системи, що використовують випарне охолодження та відновлювальні джерела енергії. Порівняно з традиційними компресійними і абсорбційними холодильними машинами, альтернативні системи, що базуються на процесах випарного охолодження, відрізняються низьким енергоспоживанням, екологічною безпечністю, простотою конструкції та можливістю інтеграції з відновлювальними джерелами енергії. Розглянуто класифікацію систем випарного охолодження – прямі, непрямі та комбіновані – та особливості їхнього застосування в агропромисловому секторі, тепличних комплексах і виробничих приміщеннях. Окреслено перспективи використання зрошуваних насадок та матеріалів із високими термогідродинамічними характеристиками для інтенсифікації процесів тепло- та масообміну. Подальші дослідження у цій сфері мають бути спрямовані на оптимізацію конструкцій елементів теплообміну, пошук якісних вітчизняних матеріалів, удосконалення систем керування мікрокліматом і розробку енергоефективних рішень для умов України. Використання випарного охолодження розглядається як один із найперспективніших напрямів розвитку систем кондиціювання повітря, що поєднує енергозбереження, екологічну сталість та технологічну ефективність.

Air-conditioning systems are increasingly implemented not only in residential and office buildings but also across agro-industrial facilities, agricultural product storage, and the pharmaceutical, food, and microelectronics industries. It is well known that cooling processes account for up to 10 % of global electricity consumption, and in industrial regions, this figure can reach 30 %. Therefore, developing technologies that can deliver cooled air with minimal energy and environmental costs is a critical task especially under full-scale invasion and the unstable state of the national power generation system. Among energy-efficient air-conditioning technologies, systems based on evaporative cooling and renewable energy sources play a significant role. Compared to traditional vapor-compression and absorption refrigeration systems, evaporative cooling technologies offer low energy consumption, environmental safety, simple design, and the ability to integrate with renewable energy sources. This paper reviews the classification of evaporative cooling systems – direct, indirect, and combined – and examines their application in the agro-industrial sector, greenhouse complexes, and industrial buildings. The study also highlights the potential of irrigated packings and materials with high thermohydrodynamic performance to enhance heat and mass transfer processes. Further research should focus on optimizing heat exchange element designs, developing high-quality domestic materials, improving microclimate control systems, and designing energy-efficient solutions suited to Ukraine’s conditions. Evaporative cooling is considered one of the most promising directions in the development of air-conditioning technologies, combining energy savings, environmental sustainability, and technological effectiveness.