Hanggal és vízzel hűt a jelenleginél háromszor hatékonyabb új termoakusztikus hőszivattyú

A politikusokat tényekkel kell szembesíteni. A tudomány tényeket gyárt. Segíts minél többet publikálni belőlük!

Százszor olyan hangos, mint egy láncfűrész, nitrogénnel üzemel, és nedves papírcsíkokkal turbózzák fel – a Haifai Egyetemen fejlesztett új termoakusztikus hőszivattyú lehet a hűtés-fűtés jövője, ha sikerül kereskedelmi forgalomba hozni. Ez nem megy majd túl gyorsan: az új hőszivattyú ugyan sokat ígérőnek tűnik, de még van rajta mit fejleszteni.

Az új fejlesztéssel a korábbi termoakusztikus modellekhez képest háromszoros teljesítményt sikerült elérniük a Haifai Egyetem kutatóinak, ami magában nagy előrelépés, de a készülék még így is kevésbé hatékony, mint a hétköznapi hőszivattyúk. 

Egy mostani berendezés százszor hatékonyabban működik, mint az izraeli kutatók prototípusa, de a kutatásból annyi már kiderült, hogy a termoakusztikus hűtés-fűtés megvalósítható és költséghatékony alternatívája lehet a hagyományos hőszivattyúknak.

Az új hőszivattyúFotó: Guy Z, Ramon

Hasonló berendezések már eddig is léteztek, de nem terjedtek el, vagy amiatt, hogy drága volt az előállításuk, vagy a teljesítményük volt túl gyenge. Az egyetlen élesben is bevetett termoakusztikus hőszivattyút 1992-ben állították üzembe a Discovery űrsikló fedélzetén. 

A technika előnye, hogy elvileg kevesebb energiát fogyaszt, mert mozgó alkatrészek helyett a hang erejét használja, a mostani fejlesztésben pedig ezt még meg is fejelték néhány nedves papírtörlővel, ami tovább növeli a szivattyú hatékonyságát.

A papírcsíkok problémája

A szivattyú lelke egy nitrogénnel töltött fémcső, amelynek az egyik végén egy hangszóró található, a másikon pedig nedves papírcsíkokat helyeztek el. A hanghullámok hatására a nitrogén besűrűsödik, és a papírcsíkok irányába távozik, amikor tágul. A nitrogén tágulásakor a vizes papírból némi víz is elpárolog, a gáz pedig ennek hatására tovább hűl.

Simone Hochgreb, a Cambridge-i Egyetem mérnökprofesszora szerint az új fejlesztés azért is érdekes, mert alkalmas rá, hogy kizárólag napenergia felhasználásával működhessen – nem véletlen, hogy a Discovery után az új hőszivattyúnak is az űrkutatásban lehet majd nagyobb szerepe. 

Az is előnyös, hogy az új szivattyú egyetlen mozgó alkatrésze a hangszóró, de a teljesítményt fokozó nedves papírcsíkok még okozhatnak problémát – Ramon szerint a kutatók gőzerővel dolgoznak a modell tökéletesítésén. A kutató szerint van még hova fejlődni: a jelenlegi számítások alapján már ez a szivattyú is a hagyományosakkal összevethető teljesítményre lehet képes, de Ramon azt reméli, hogy még ennél is jobb eredményeket sikerül majd elérni, ha tökéletesítik a prototípust.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: