Енергийна революция: Нова версия на стандартната термопомпа охлажда сградите с отработена топлина при 40 °C

Южнокорейски изследователи разработиха климатична система, която превръща производствените отпадъци в полезен ресурс — тя охлажда помещенията чрез отпадната топлина с температура едва 40 °C, вместо необходимите в подобни системи 70 °C. Хибридната инсталация, съчетаваща адсорбционна термопомпа с безшумен електрохимичен компресор, показва охладителна производителност, над два пъти по-висока от тази на световните аналози. Разработката може да намали енергийните разходи при охлаждането на големи обекти — от центрове за данни до болници.

Днес повечето климатични системи работят с електрически компресори, които сгъстяват и преместват хладилния агент вътре в инсталацията. Този подход изисква големи разходи на енергия, особено при охлаждането на големи обекти — заводи, центрове за данни и търговски сгради. При това голямо количество топлина, която се образува по време на работата на оборудването, просто се изхвърля в околната среда и остава неизползвана.

Новата система, разработена от учени от Корейския институт по машиностроене и материали, използва именно тази отпадна топлина за охлаждане. За разлика от традиционните адсорбционни инсталации, които изискват източник на топлина с температура над 70 °C, разработената технология работи вече при 40 °C. Това позволява да се използва топлината, която преди се считаше за неподходяща за подобни задачи.

Как работи термохимичният процес

В основата на разработката лежи химическа адсорбционна термопомпа, допълнена с електрохимичен компресор. Адсорбционният слой, основният елемент на системата, абсорбира и отделя хладилен агент по време на работа, осигурявайки пренос на топлината. Изследователите модернизираха конструкцията му и постигнаха специфична охладителна мощност от 346,5 W/kg — повече от два пъти по-висока от показателите на аналогични чуждестранни технологии. Като хладилен агент се използва амоняк — естествено вещество, което отговаря на екологичните изисквания.

Електрохимичният компресор е разработен от специалисти от Университета Чун-Анг. За разлика от обичайните механични компресори, той не съдържа движещи се части, поради което работи практически безшумно и без вибрации. Това прави технологията подходяща за обекти, където е важно ниското ниво на шум, например болници, училища и жилищни сгради.

За да се тества технологията, компанията Samjung Tech изработи прототип на термопомпа с мощност 10 kW. По време на изпитанията инсталацията демонстрира възможност за охлаждане чрез използване на отработена топлина с температура 40 °C. Изследователите продължават да провеждат демонстрационни тестове и работят върху по-нататъшното повишаване на ефективността на системата, за да я подготвят за изпитания в реални условия.