Сегодня большинство систем кондиционирования работают за счет электрических компрессоров, которые сжимают и перемещают хладагент внутри установки. Такой подход требует больших затрат энергии, особенно при охлаждении крупных объектов — заводов, дата-центров и коммерческих зданий. При этом большое количество тепла, которое образуется во время работы оборудования, просто выбрасывается в окружающую среду и остается неиспользованным.
Новая система, разработанная учеными Корейского института машиностроения и материалов, использует для охлаждения это отработанное тепло. В отличие от традиционных адсорбционных установок, которым требуется источник тепла с температурой выше 70°C, разработанная технология работает уже при 40°C. Это позволяет использовать тепло, которое раньше считалось непригодным для подобных задач.
В основе разработки лежит химический адсорбционный тепловой насос, дополненный электрохимическим компрессором. Адсорбционный слой, основной элемент системы, поглощает и выделяет хладагент в процессе работы, обеспечивая перенос тепла. Исследователи модернизировали его конструкцию и добились удельной холодопроизводительности 346,5 Вт/кг — более чем в два раза выше показателей аналогичных зарубежных технологий. В качестве хладагента используется аммиак — природное вещество, которое соответствует экологическим требованиям.
Электрохимический компрессор был разработан специалистами Университета Чун-Анг. В отличие от обычных механических компрессоров, он не содержит движущихся деталей, поэтому работает практически бесшумно и без вибраций. Это делает технологию пригодной для объектов, где важен низкий уровень шума, например больниц, школ и жилых зданий.
Для проверки технологии компания Samjung Tech изготовила прототип теплового насоса мощностью 10 кВт. Во время испытаний установка продемонстрировала возможность охлаждения за счет отработанного тепла температурой 40°C. Исследователи продолжают проводить демонстрационные тесты и работают над дальнейшим повышением эффективности системы, чтобы подготовить ее к испытаниям в реальных условиях.
