این دستاورد میتواند با استفاده بهتر از گرمایی که معمولا بدون استفاده به محیط اطراف رها میشود، مصرف برق را کاهش، بهرهوری انرژی را افزایش دهد و به کاهش انتشار گازهای گلخانهای کمک کند.
این سامانه جدید را گروه پژوهشی به سرپرستی یانگ کیم از موسسه ماشینآلات و مواد کره (KIMM) و با همکاری پژوهشگران دانشگاه چونگ-آنگ (Chung-Ang) توسعه داده است.
آنان پمپ حرارتی جذب شیمیایی نسل جدید ساختهاند که با استفاده از گرمای هدررفتهای با دمای فقط حدود ۴۰ درجه سانتیگراد(۱۰۴ درجه فارنهایت) کار میکند؛ دمایی بسیار پایینتر از نیاز سامانههای موجود از این نوع است.
پمپهای حرارتی بهطور گسترده برای گرمایش و سرمایش ساختمانها استفاده میشوند. بیشتر دستگاههای تهویه مطبوع معمولی با استفاده از برق، یک کمپرسور مکانیکی را به حرکت درمیآورند که با فشردهسازی ماده مبرد، امکان جذب و آزادسازی گرما را فراهم میکند. این فرایند موثر است، اما برق قابلتوجهی مصرف میکند.
سامانه جدید برخلاف روشهای معمول، به جای اتکا به برق، از گرمای هدررفتهای استفاده میکند که از قبل در تاسیسات صنعتی و مراکز داده تولید شده است. این ساختمانها و مراکز در جریان فعالیت روزانه خود مقادیر زیادی گرمای کمدما تولید میکنند، اما بخش زیادی از این انرژی بدون استفاده به محیط منتقل میشود.
سامانههای سرمایشی جذبی پیشین معمولا برای عملکرد مناسب به گرمایی با دمای بالاتر از ۷۰ درجه سانتیگراد(۱۵۸ درجه فارنهایت) نیاز داشتند و به همین دلیل، بسیاری از منابع گرمایی کمدما که میتوانستند بازیابی شوند، تاکنون قابل استفاده نبودند.
فناوری جدید این محدودیت را برطرف کرده و توانسته است با استفاده از گرمای هدررفته ۴۰ درجهای، سرمایش تولید کند. این پیشرفت، تعداد مکانهایی را که میتوان در آنها گرمای تلفشده را بازیابی و به سرمایش تبدیل کرد، افزایش میدهد.
یکی از مهمترین اصلاحها مربوط به طراحی مجدد بستر جذب است، بخشی که قلب پمپ حرارتی محسوب میشود. این بخش در چرخه سرمایش، ماده مبرد را بهطور موقت ذخیره و آزاد میکند.
پژوهشگران توانستند به توان سرمایشی ویژه ۳۴۶.۵ وات بر کیلوگرم دست یابند؛ رقمی که بیش از دو برابر عملکرد گزارش شده برای فناوریهای مشابه در کشورهای دیگر است. به گفته گروه پژوهشی، این سطح از عملکرد در میان فناوریهای مشابه در جهان کمسابقه است.
نوآوری مهم دیگر، استفاده از کمپرسور الکتروشیمیایی به جای کمپرسور مکانیکی سنتی است. این کمپرسور به دلیل نداشتن قطعات مکانیکی متحرک، تقریبا بدون صدا و لرزش کار میکند و انرژی کمتری نیز مصرف خواهد کرد. عملکرد کمصدای این فناوری میتواند آن را برای مکانهایی که میزان سروصدا اهمیت دارد، ازجمله بیمارستانها، مدارس، ساختمانهای اداری و مناطق مسکونی، جذاب کند.
گروه پژوهشی همچنین روی توسعه کمپرسور الکتروشیمیایی بزرگتر مبتنی بر آمونیاک کار کرده است تا این فناوری به مرحله تجاریسازی نزدیکتر شود. آمونیاک، مبرد طبیعی است که در مقایسه با بسیاری از مبردهای مصنوعی مورد استفاده در سیستمهای تهویه مطبوع، تاثیر بسیار کمتری بر گرمایش جهانی دارد.
پژوهشگران معتقدند این فناوری در آینده میتواند در مراکز داده، کارخانههای تولیدی و ساختمانهای تجاری مورد استفاده قرار گیرد؛ مکانهایی که هر روز مقادیر زیادی گرمای هدررفته تولید میکنند. به جای دور ریختن این انرژی، تاسیسات میتوانند آن را برای تامین سرمایش بازیافت کنند؛ اقدامی که هم مصرف برق و هم هزینههای عملیاتی را کاهش میدهد.
به گزارش ایسنا، این گروه پژوهشی تاکنون یک نمونه اولیه ۱۰ کیلوواتی از پمپ حرارتی جدید ساخته و در حال آزمایش آن است. در صورت موفقیت آزمایشهای میدانی، پژوهشگران قصد دارند آزمایشهای گستردهتر را آغاز کرده و با بهبود این سامانه، آن را یک گام دیگر به استفاده عملی نزدیکتر کنند.
انتهای پیام
