Кондиціонер без холодоагенту: створено перспективний прототип
Німецькі інженери створили пристрій, який у майбутньому може допомогти переходу на більш продуктивні та екологічні системи кондиціювання. Їх прототип, який докорінно відрізняється від традиційних рішень, використовує нікель-титанові сплави з пам'яттю форми для нагрівання та охолодження навколишнього повітря і робить це вдвічі ефективнішим за тепловий насос і втричі краще, ніж звичайний кондиціонер. Важливо, що в процесі роботи система не використовує холодоагенти, а значить, не завдає шкоди навколишньому середовищу, яке завдають сучасні холодильні установки.
Робота інноваційного «кондиціонера» ґрунтується на незвичайній властивості сполук деяких металів повертатися у вихідну форму після деформації. У таких сплавах, у тому числі в нікель-титановому, також відомому як нітінол, зміна форми супроводжується поглинанням великого обсягу тепла, а повернення у вихідний стан відбувається з вивільненням цього тепла в навколишнє середовище, при цьому амплітуда температур між цими двома точками може досягати 20°С.
Концепція девайса дуже проста: циліндр, що обертається, обмотаний проводами з нітинолу, з його одного боку дроти деформуються, поглинаючи і накопичуючи в собі тепло, а при повороті циліндра відбувається повернення сплаву у вихідну форму з виділенням тепла. Повітря проходить через камери по обидва боки, з одного боку нагріте, а з іншого – охолоджене.
«Наша нова технологія також є екологічно чистою і не завдає шкоди клімату, оскільки в механізмі теплопередачі не використовуються рідини або гази, - каже професор Стефан Зелецьке, президент університету Intelligent Metal Systems. - Таким чином, повітря в системі кондиціювання може бути охолоджене безпосередньо, без необхідності використання проміжного теплообмінника, і нам не потрібно використовувати герметичні трубопроводи високого тиску».
Але до ідеї досягнення ефекту повітряного охолодження або нагріву простим згинанням та розгинанням невеликих металевих елементів можуть виникнути кілька питань. Як щодо втоми металу? Як довго ці дроти зі сплавів прослужать в умовах зі змінною температурою, поки вони не втратить міцність і не зламаються?
За словами дослідників, це саме та область, у якій нітінол сильно відрізняється від інших металів. Справді, він здобув популярність завдяки використанню в медичних пристроях, зокрема щодо операцій з імплантації. Наприклад, чудова гнучкість дозволяє нитиноловому стенту легко стискатися, розтягуватися і скручуватися в артеріях під час руху тіла.
Винахідникам і майбутньому комерційному виробнику ще доведеться продемонструвати, якого терміну служби можна очікувати від кондиціонера з циклічною роботою нітінолових компонентів. Проте вже зараз технологія виглядає досить перспективною, оскільки скорочує споживання енергії та виключає застосування холодоагентів.
