Internationella forskare arbetar hårt för att upptäcka bättre metoder när det gäller uppvärmning och kylteknik. En grupp forskare har tydligen gjort ett avgörande genombrott som kan göra det enklare än någonsin att upprätthålla den önskade temperaturen. System som skapar en temperaturskillnad kräver i genomsnitt mycket energi. Även om vissa energieffektiva uppvärmnings- och kylmetoder finns tillgängliga idag, används en stor del av den erforderliga energin i hushållen fortfarande för att upprätthålla temperaturer.
Den hittills mest effektiva metoden är termodynamiska cykler, eftersom vi är bekanta med dem baserat på kylskåp och värmepumpar. Omgivningsvärme absorberas av ett köldmedium och överförs till en värmekrets. Både kylning och uppvärmning kan uppnås på detta sätt.
Dagens värmepumpsmodeller uppnår höga COP-värden (koefficient för prestanda) på upp till 5, vilket innebär att 5 kWh värme kan genereras för varje kilowatt-timme el som levereras. Det senaste vetenskapliga forskningsprojektet tredubblas nästan detta värde!
- Hemassistent 101: Ta tillbaka kontrollen över ditt smarta hem
Thermogalvanic Cell som en uppvärmnings- och kyllösning
Forskare vid Huazhong University of Science and Technology i Wuhan, Kina, har utvecklat en speciell prototyp av en så kallad termogalvanisk cell. I testkörningar uppnådde det ett COP -värde på 14,2, mycket högre än andra vanligt använda tekniker idag.
Även effektiva system som värmepumpar faller långt efter om den termogalvaniska cellen ska skapa en temperaturskillnad mellan två områden. I slutändan kan det användas för uppvärmning och kylning. Det använder sig av en naturlig process som vanligtvis uppfattas mer som irriterande snarare än användbar.
Prototypen använder elektricitet för att åstadkomma en reduktion eller oxidation av järnjoner. Enkelt uttryckt orsakar denna process rost på järn under oxidation, med metallen frisläppande värme därefter. Under reduktionsprocessen absorberar den denna värme.
-
Läs också: Vad händer med materia? Standardstatus ett år efter
Denna flexibla process innebär att den termogalvaniska cellen kan användas effektivt för både uppvärmning och kylning. I likhet med dagens termodynamiska cykler i kylskåp och värmepumpar, som är baserade på samma teknik, kan detta system därför användas både i kylskåp och frysar och vice versa som värmesystem.
Ytterligare prototyptestkörningar väntar
Prototypen är fortfarande i sina tidiga stadier, varför ytterligare testkörningar krävs för att testa tekniken för verklig användning. Men eftersom den funktionella principen är relativt enkel att konstruera i olika storlekar, kan det vara mycket lovande.
Lite kan sägas om livslängden för termogalvaniska celler i synnerhet just nu. Kompressorerna av kylskåp och värmepumpar utsätts för starka krafter under dessa processer, varför de anses vara en svag punkt i dagens allmänt använda system.
- Philips Hue: Kontrollera alla huvudmodeller och funktioner
Ju oftare en kompressor måste starta, desto snabbare sliter den, varför de korrekta dimensionerna på apparaterna är avgörande, särskilt när de används med värmepumpar. Om den nya tekniken fångar på och når marknadsmognad kan den avsevärt minska energikraven för uppvärmning och kylning över hela världen i ett fall. Detta innebär att det om några år kan vara mycket billigare och mer energieffektivt för dig att upprätthålla önskad temperatur under sommaren och vintermånaderna.
Källa:
Joule