Кондиционеры настенного типа
FTXS-K

Новости от Daikin

31.03.2019 17:43:00 Охлаждение “мышцами”

Инженеры Саарландского университета в Германии представят на выставке в Ганновере прототип системы отопления и охлаждения, которая использует материал с эффектом памяти формы.

Система может передавать тепло благодаря “мышцам” из никель-титана. Также известный под названием нитинол, сплав никель-титана, обладающий свойством памяти формы, выпускает тепло в окружающую среду, когда находится в состоянии механической нагрузки в сверхупругом состоянии, и поглощает тепло из окружающей среды, когда находится не под нагрузкой. Из-за этого необычного свойства его также называют смарт-сплавом. Этот эффект использовали исследователи под руководством профессоров Штефана Зеэлеке (Stefan Seelecke) и Андреаса Шютце (Andreas Schütze), разработавших экологически благоприятную систему отопления и охлаждения, которая якобы в два-три раза более эффективна, чем традиционная система.

Представители Еврокомиссии и Министерства энергетики США заявили, что ознакомились с новым процессом и считают, что это самая многообещающая альтернатива нынешней парокомпрессионной технологии.

Основной принцип очень прост и подразумевает подвергание сплава с эффектом памяти формы – в данном случае никель-титана – контролируемым циклам нагрузки/разгрузки. 

“В результате фазовых переходов в кристаллической решетке сплава выделяется или поглощается скрытое тепло, в зависимости от того, в какой стадии цикла находится материал”, - поясняет профессор Штефан Зеэлеке. Данный эффект особенно четко выражен на примере нитей из никель-титана. 

Исследователи обнаружили, что предварительно напряженная нить из нитинола разгружается при комнатной температуре, она охлаждается на 20º. Когда проволока находится под механической нагрузкой, она нагревается примерно на ту же температуру, потому процесс можно также использовать и для обогрева.

Как заявляют исследователи, данный прототип системы является первым непрерывно работающим устройством, которое охлаждает воздух, используя такой процесс. Команда разработала кулачковый привод, вращением которого попеременно создается напряжение и разгрузка пучков нитиноловых нитей толщиной 200 микрон, таким образом происходит передача тепла с максимальной эффективностью. Воздух подается через пучки волокон в две раздельные камеры: в одной воздух нагревается, в другой охлаждается. Устройство может работать как тепловой насос или как холодильник.

Эффективность системы заявлена очень высокая. В зависимости от используемого сплава тепловая и охлаждающая мощность системы до 30 раз выше, чем механическая мощность, необходимая для создания напряжения и разгрузки пучков нитей из сплава. По словам исследователей, это делает новую систему в два раза более эффективной, чем обычный тепловой насос, и в три раза эффективнее обычного холодильника. 

“Наша новая технология также экологически безопасная, поскольку механизм передачи тепла не использует жидкости или пары. Воздух в системе кондиционирования охлаждается напрямую без необходимости в промежуточном теплообменнике, и нам не нужно использовать герметичный трубопровод высокого давления”, - объясняет профессор Зеэлеке.

Сейчас команда работает над оптимизацией теплопередачи в системе, чтобы еще больше повысить эффективность новой технологии. Исследователи намерены дойти до той стадии, когда почти вся энергия фазового перехода используется для охлаждения или нагрева.

https://www.coolingpost.com/features/cooling-with-muscle/