De airconditioning vertegenwoordigt vandaag ongeveer een kwart van het energieverbruik van de gebouwen en dit percentage blijft toenemen als gevolg van klimaatverandering. Naast hun hoge energie -uitgaven gebruiken traditionele airconditioners zeer vervuilende koelmiddelvloeistoffen. Een innovatieve oplossing kan echter de sector radicaal veranderen: het gebruik van materialen elastocalorisch om de noodzaak van conventionele koelmiddelen te elimineren.
Het elastocalorische effect is een thermomechanisch fenomeen dat een temperatuurvariatie veroorzaakt wanneer een materiaal wordt onderworpen aan een mechanische stress. In deze context is een groep onderzoekers vanUniversiteit van Hong Kong (HKUST) Wetenschappen en technologieën Hij kondigde onlangs een belangrijke innovatie aan die een keerpunt in de airconditioningsector zou kunnen markeren.
Tot op heden waren pogingen om airconditioningsystemen te creëren op basis van het elastocalorische effect beperkt tot een vermogensschaal die minder is dan kilowatt. Het nieuwe apparaat ontwikkeld door Professoren Sun Qingping en Yao Shuhuai HKUST heeft deze limiet overtroffen en toont de mogelijkheid om hele kamers te koelen dankzij de hoge efficiëntie.
De innovatie werd gedetailleerd in een artikel gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Natuurergiewaar het onderzoeksteam onderstreept hoe deze technologie een revolutie teweeg kan brengen in de airconditioningsector en bijdraagt aan de vermindering van de koolstofemissies. Dit succes werd mogelijk gemaakt dankzij de resultaten van een eerdere studie uitgevoerd door de wetenschappers zelf.
Een meercellige architectuur om de koelefficiëntie te verbeteren
Een van de belangrijkste obstakels in de elastocalorische koelapparatuur was de balans tussen het koelvermogen en de totale massa van het actieve materiaal, naast de beperkte efficiëntie van de overdracht van warmte bij hoge frequenties. Om deze problemen op te lossen, hebben de onderzoekers er een ontwikkeld meercellige structuur samengesteld uit een reeks van Tien elastocalorische koelunits verbonden met serie.
Elke eenheid bestaat uit Vier dunne pijpen in nikkel-titaniumlegeringontworpen om thermische overdracht te optimaliseren. Deze aanpak heeft het mogelijk gemaakt om ongekende prestaties in de sector te verkrijgen.
Het ontwikkelde systeem gebruikt Nanofluids van grafeen In plaats van gedestilleerd water, vaak gebruikt in eerdere elastocalorische apparaten. In de uitgevoerd tests heeft het apparaat een Specifieke koelkracht van 12,3 w/ga een frequentie van 3,5 Hzmet een totale kracht van 1.284 watt – De hoogste ooit opgenomen voor deze technologie.
Tijdens de experimentele tests kon de elastocalorische airconditioner Koel een kamer van 2,3 m³stabiliseren de temperatuur tussen 21 en 22 ° C in slechts 15 minutenterwijl de temperatuur tussen 30 en 31 ° C.
Professor Sun Qingping benadrukte het revolutionaire potentieel van deze technologie:
Deze innovatie laat zien dat elastocalorische koeling op grote schaal kan worden toegepast. We werken samen met de industrie om hun marketing te versnellen. Met de steeds strengere globale voorschriften voor hydrofluorocoolwaterstoffen (HFC), is deze nul- en hoge energie -efficiëntietechnologie klaar om de airconditioningsector te transformeren en bij te dragen aan de koolstofneutraliteitsdoelstellingen.
