Ручжу Ван: Технологии охлаждения помогли Китаю начать переход на 5G

Как с помощью насосов можно накапливать и нагревать воздушное тепло для получения горячей воды и водоснабжения удаленных территорий? И почему технологии искусственной терморегуляции стали подспорьем в переходе Китая с 4G на 5G? Ручжу Ван, исследователь из Шанхайского института транспорта, рассказал об этом в интервью ассоциации «Глобальная энергия».

Николай Бойков: Одной из причин, по которой в нынешнем году Вы были номинированы на премию «Глобальная энергия», стала ваша успешная работа над так называемой энергетическо-водно-воздушной системой. В чем заключается взаимосвязь воды, воздуха и энергии и как, в рамках разрабатываемых Вами технологий, эти компоненты уживаются друг с другом?

Ручжу Ван: Будучи моей сферой специализации, энергетика очень тесно связана с воздухом и водой. Исследуя кондиционирование и регулирование влажности воздуха, а также использование возобновляемых ресурсов и тепловых насосов, я полагаю, что вода, энергия и воздух являются тремя важнейшими для человека явлениями.

Николай Бойков: В какой степени сферы Ваших интересов – охлаждение, кондиционирование и теплоэнергетика – соответствуют целям устойчивого развития ООН? И соответствуют ли они им в принципе?

Ручжу Ван: Конечное потребление энергии устроено следующим образом: 20% уходит на электричество, 50% – на обогрев и охлаждение, а остальные 30% используются в качестве топлива. Тем самым, на обогрев и охлаждение тратятся огромные объемы энергии, в особенности в жилищном секторе и в промышленности. Сейчас мы работаем над технологией охлаждения помещений с помощью воды, а также продолжаем усовершенствовать тепловые насосы.

Николай Бойков: Выходит, Ваша работа экологична в масштабах планеты?

Ручжу Ван: Да. Думаю, в моих исследованиях самым важным блоком является использование любых доступных источников энергии, будь то энергия солнца или окружающей среды, на благо технологий охлаждения и нагрева.

Николай Бойков: Если говорить о всем спектре Вашей деятельности, то как она может помочь людям, живущим в отдаленных деревнях и городах? Какие примеры Вы могли бы привести?

Ручжу Ван: Около 30 лет назад у жителей многих отдаленных районов Китая не было доступа к электричеству и газу: для получения горячей воды им приходилось использовать солнечную энергию. Начав свои исследования в конце 1999 года, я стремился создать тепловой насос, который бы мог накапливать и нагревать воздушное тепло для получения горячей воды. И эта цель, в конце концов, была выполнена: мы получили возможность использовать воздух температурой в ноль градусов Цельсия для нагрева воды до 50-60 градусов. Теперь эта технология повсеместно используется в Китае, и её довольно часто можно встретить в остальном мире.

Николай Бойков: Я также должен спросить и обратное: как то, что Вы делаете, меняет жизнь людей в больших городах?

Ручжу Ван: Наша технология прижилась и в больших городах, ведь это альтернатива электрическим и солнечным водонагревателям.

Николай Бойков: Я читал, что Ваши разработки использовались в системах охлаждения базовых станций 5G. Как работают такие системы и чем они отличаются от тех, что устанавливаются, например, в автомобилях и автобусах?

Ручжу Ван: Я работал с компанией Huawei, обновляющей вышки 4G до 5G по всему Китаю. Переход от сетей четвертого к сетям пятого поколения требует сохранения размера базовых станций. Однако эта задача осложнена тем, что базовые станции 5G потребляют гораздо больше энергии, нежели станции 4G, что оборачивается нагревом процессора. Моя задача заключалась в том, чтобы уменьшить температуру процессора при сохранении размеров станции. Взяв за основу терморегуляцию человеческого тела, я постарался изменить конфигурацию теплообменников, чтобы добиться естественного распределения температуры при сохранении габаритов – это и помогло заменить системы 4G на 5G.

Николай Бойков: Если мы сравним системы охлаждения базовых станций 5G с теми, что используются, например, в современных автомобилях, то насколько они будут отличаться? Могу предположить, что разница будет кардинальной, но в чём конкретно она будет заключаться?

Ручжу Ван: В качестве иллюстрации приведу еще один совместный с Huawei проект, в рамках которого компания стремилась уменьшить температуру нагрева смартфонов: когда последняя достигает пика, устройство работает не более 20-30 минут. Для решения этой проблемы мы разработали приложение, которое получает данные о температуре корпуса: при достижении порогового значения (к примеру, 80 градусов Цельсия), оно снижает активность прочих приложений, установленных на смартфоне, с целью охлаждения корпуса.

Николай Бойков: Сколько времени нужно для того, чтобы внедрить ваши технологии охлаждения по всему миру? И что для этого потребуется?

Ручжу Ван: В 2003 году я создал и вывел на рынок воздушный тепловой насос для нагрева воды. Сейчас в Китае это очень большой рынок – около 10 миллиардов юаней в год. А в 2012 году я изобрёл ещё одну технологию, с помощью которой можно, применяя гидравлическую систему, использовать горячую воду температурой около 35 градусов для нагрева помещений. Этот продукт выведен на рынок где-то 5-6 лет назад и особенно популярен в северном Китае, где его доля очень велика.

Где-то два года назад я изобрел еще кое-что. В этот раз мы постарались заставить воздушный тепловой насос нагревать двадцатиградусную воду до 120-150 градусов с целью получения пара. Эта система называется воздушным бойлером. Моей целью является замена бойлеров, работающих на угле и природном газе. Дело в том, что Китай уже к 2025 году планирует производить 50% всего электричества из возобновляемых источников. Мы будем продолжать работать над этими технологиями, в том числе и в сотрудничестве с предприятиями. Я уверен, что через 2-3 года в индустриальных целях будет использоваться огромное количество таких тепловых насосов и бойлеров.

Фотография предоставлена пресс-службой ассоциации «Глобальная энергия».