Mezinárodní vědci tvrdě pracují na objevování lepších metod, pokud jde o technologie vytápění a chlazení. Skupina vědců zjevně učinila rozhodující průlom, který by mohl usnadnit udržení požadované teploty. Systémy, které vytvářejí teplotní rozdíl, vyžadují v průměru hodně energie. Přestože jsou dnes k dispozici některé energeticky účinné metody vytápění a chlazení, k udržení teplot se stále používá velká část požadované energie v domácnostech.
Nejúčinnější metodou k dnešnímu dni jsou termodynamické cykly, protože s nimi známe na základě chladniček a tepelných čerpadel. Okolní teplo je absorbováno chladivem a přeneseno do topného obvodu. Ochlazení i zahřívání lze dosáhnout tímto způsobem.
Dnešní modely tepelných čerpadla dosahují vysokých hodnot COP (koeficient výkonu) až 5, což znamená, že pro každou kilowatthodinu dodávané elektřiny lze generovat 5 kWh tepla. Nejnovější projekt vědeckého výzkumu téměř ztrojnásobí tuto hodnotu!
- Domácí asistent 101: Převezměte zpět kontrolu nad svým inteligentním domovem
Thermogalvanic buňka jako roztok vytápění a chlazení
Vědci na Huazhong University of Science and Technology ve Wuhanu v Číně vyvinuli zvláštní prototyp tzv. Thermogalvanic Cell. V testovacích bězích dosáhla hodnoty COP 14,2, mnohem vyšší než jiné běžně používané technologie dnes.
Dokonce i účinné systémy, jako jsou tepelná čerpadla, zaostávají, pokud má termogalvanická buňka vytvořit teplotní rozdíl mezi dvěma oblastmi. Nakonec může být použit pro vytápění a chlazení. Využívá přirozený proces, který je obvykle vnímán spíše jako nepříjemný než užitečný.
Prototyp používá elektřinu k dosažení redukce nebo oxidace železných iontů. Zjednodušeně řečeno, tento proces způsobuje rez na železe během oxidace, přičemž kov uvolňuje teplo. Během procesu redukce absorbuje toto teplo.
-
Také si přečtěte: Co se děje s hmotou? Standardní stav jeden rok poté
Tento flexibilní proces znamená, že termogalvanická buňka může být efektivně použita pro zahřívání i chlazení. Podobně jako dnešní termodynamické cykly v chladničkách a tepelných čerpadlech, které jsou založeny na stejné technologii, lze tento systém použít v chladničkách i mrazničkách a naopak jako topný systém.
Další testovací běhy prototypů čekají
Prototyp je stále ve svých raných stádiích, a proto jsou vyžadovány další testovací běhy k testování technologie pro použití v reálném životě. Protože je však funkční princip poměrně snadné konstruovat v různých velikostech, může to být velmi slibné.
O životnosti životnosti termogalvanických buněk lze říci jen málo. Zejména kompresory chladniček a tepelných čerpadel jsou během těchto procesů vystaveny silným silám, a proto jsou v dnešních široce používaných systémech považovány za slabé bod.
- Philips Hue: Zkontrolujte všechny hlavní modely a funkce
Čím častěji musí začít kompresor, tím rychleji se opotřebovává, a proto jsou správné rozměry spotřebičů zásadní, zejména při použití s tepelnými čerpadly. Pokud se nová technologie chytí a dosáhne zralosti na trhu, mohla by výrazně snížit požadavky na energii pro vytápění a chlazení po celém světě v jednom padajícím swoopu. To znamená, že za několik let by to mohlo být mnohem levnější a energeticky efektivnější udržovat požadovanou teplotu v létě a v zimních měsících.
Zdroj:
Joule
