Приточная вентиляция,
кондиционирование,
увлажнение в дом, квартиру
или офис в Москве и области
кондиционирование,
увлажнение в дом, квартиру
или офис в Москве и области
меню
22 АВГУСТА 2022 ГОДА
США: Ученые из Гарвардского университета создали первый в своем роде прототип системы охлаждения с использованием твердых барокалорических хладагентов.
Барокалорические материалы работают аналогично традиционным газожидкостным системам охлаждения, используя изменение давления для прохождения тепловых циклов, но в данном случае давление приводит к изменению фазы твердого тела в твердое. Это означает, что материал остается твердым, но внутренняя молекулярная структура изменяется. Ключевой структурный аспект этих барокалорических твердых материалов заключается в том, что они содержат длинные, гибкие молекулярные цепи, которые обычно являются гибкими и неупорядоченными. Но под давлением эти цепи становятся более упорядоченными и жесткими, что приводит к выделению тепла.
Джарад Мейсон, главный исследователь проекта в Гарвардском университете, описывает процесс перехода от упорядоченной к расслабленной структуре как плавление воска, но без превращения его в жидкость. Когда давление снимается, материал вновь поглощает тепло, завершая цикл.
Однако недостатком барокалорических систем является то, что большинство этих материалов требуют огромного давления для запуска тепловых циклов. Чтобы создать такое давление, системам требуется дорогостоящее специализированное оборудование, которое не подходит для реального применения в системах охлаждения.
Гарвардский университет является одной из нескольких групп, исследующих использование этих дешевых и нетоксичных органических материалов.
Мейсон и его команда недавно сообщили о барокалорических материалах, которые могут действовать как хладагенты при гораздо более низком давлении. Теперь они показали, что эти хладагенты, которые называются металл-галогенидными перовскитами, могут работать в системе охлаждения, которую они создали с нуля.
«Материалы, о которых мы сообщили, способны работать при давлении около 3 000 фунтов на кв. дюйм, то есть при давлении, при котором может работать обычная гидравлическая система», — сказал Адам Славни, химик и материаловед из Гарварда.
В настоящее время команда создала прототип, который демонстрирует использование этих новых материалов в практической системе охлаждения. Устройство состоит из трех основных частей. Одна из них — металлическая трубка, заполненная твердым хладагентом и инертной жидкостью — водой или маслом. Другая часть устройства — гидравлический поршень, который оказывает давление на жидкость. Наконец, жидкость помогает передать давление хладагенту и способствует переносу тепла через систему.
После решения нескольких инженерных задач команда показала, что барокалорические материалы работают как функциональные хладагенты, превращая изменения давления в полные циклы изменения температуры. «Наша система все еще не использует давление столь же низкое, как в коммерческих холодильных системах, но мы приближаемся к этому», — говорит Мейсон. Насколько известно команде, это первая рабочая система охлаждения, использующая твердотельные хладагенты, которые зависят от изменения давления.
Имея на руках устройство, команда планирует провести испытания различных барокалорических материалов. «Мы очень надеемся использовать эту машину в качестве испытательного стенда, который поможет нам найти еще более совершенные материалы», — говорит Славни, в том числе те, которые работают при более низком давлении и лучше проводят тепло. Исследователи считают, что при наличии оптимального материала твердотельные хладагенты могут стать реальной заменой нынешним кондиционерам и другим технологиям охлаждения.
Переведено по материалам сайта coolingpost
Получить КП .png)
Позвонить