Еластокалоричните климатични системи са 10 пъти по-ефективни от обичайните системи за охлаждане/отопление
Изследователи от Университета на Саарланд в Германия разработват прототип на екологична климатична система, базирана на еластокалорични (elastocaloric) материали. Иновативната технология използва системи от сплави с памет на формата, които могат да отопляват или охлаждат помещения без използването на традиционни вредни за околната среда хладилни агенти. Според учените това е най-обещаващата алтернатива на конвенционалните климатици и термопомпи.
С повишаването на глобалните температури нуждата от ефективни решения за охлаждане все повече ще се увеличава. Международната агенция по енергетика (МАЕ) изчислява, че глобалното търсене на енергия за климатизация ще се увеличи повече от 3 пъти през следващите 30 години, което ще представлява около 37% от нарастването на глобалното търсене на електроенергия до 2050 г.
Еластокалоричните материали притежават уникалната способност да променят своята кристална решетка по време на деформация, освобождавайки топлина и да я абсорбират при връщане в първоначалното си състояние. Новата система, разработена от германските инженери се основава на никел-титанови жици, които се подлагат на цикли на деформация и релаксация.
Материалът отделя топлина, когато се натоварва и я абсорбира отново, когато се разтоварва. Подобен ефект може да се наблюдава например при опъване на ластик. Учените твърдят, че с помощта на тяхната еластокалорична система е възможно да се постигне до 20°C температурна разлика между охлаждане и нагряване.
В момента изследователският екип работи над създаването на прототип на климатична инсталация за жилищни сгради. Предполага се, че пресният въздух ще постъпва през тесни вентилационни отвори (топлообменници от никел-титаниева сплав), разположени във външните стени и ще се нагрява или охлажда според зададения режим, докато достигне до желаната стайна температура.
Според професор Пол Моцки, ръководител на проекта, еластокалоричната система има няколко предимства. Първо, тя не изисква вредните за околната среда хладилни агенти, използвани в традиционните климатици. Второ, нейната ефективност може да бъде няколко пъти по-висока от тази на съществуващите технологии. Освен това системата работи тихо и няма въртящи се части, което я прави по-надеждна и по-малко изискваща поддръжка.
„Еластокалоричните материали са повече от 10 пъти по-ефективни от съвременните климатични или отоплителни системи – те изискват значително по-малко електроенергия“, обяснява Моцки.
Проектът наскоро е бил финансиран от Европейския съвет за иновации (EIC) в рамките на Pathfinder Challenge с 4 милиона евро, които ще бъдат използвани за създаване на прототипа на децентрализираната климатична система.
Освен това трябва да се отбележи, че технологията за климатизация на базата на еластокалорични материали е включена в списъка на „Десетте най-добри технологии за 2024 г.“ на Световния икономически форум (WEF).
Подкрепата на EIC ще позволи на учените от Университета на Саарланд да усъвършенстват технологията и да я приближат до търговска употреба. Еластокалоричната климатизация може да се превърне в пробив и качествено нов етап в областта на климатичната техника и да допринесе за прехода към по-екологични и ефективни методи за охлаждане/отопление на сгради.
