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科技大学(港科大)工学院的研讨团队开发了一个新式环保制冷设备,其制冷功率大幅度的添加逾48%,改写世界纪录,有望削减全球动力耗费,为依靠制冷技能的职业转型带来新思路。相关研讨成果发表于《天然—动力》。
传统的蒸气紧缩制冷技能常用的制冷剂简单对环境可以形成污染。因而,科学家一向研讨对环境友善的代替计划,其间,根据形状回忆合金循环相变潜热固态弹卡制冷技能特别的重要。这种技能运用的形状回忆合金制冷剂不只不含温室气体,可100%收回使用。但是,一切已开发设备的温差,即显现制冷设备将热量从低温源传递到高温散热器的才能目标,大部分比较小——约20至50开尔文,大大阻止了这一新式技能的商业化。
为了应对这个应战,港科大机械及航空航天工程学系教授孙庆平、姚畅意团队,研发了一种多资料级联弹卡制冷设备,并成功打破这款设备的制冷效能世界纪录。
他们挑选了三种具有不一样相变温度的镍钛合金,分别在冷端、中心端和热端作业。经过匹配各单元的作业时分的温度与相应的相变温度,全体设备的超弹性温度窗口扩展至100开尔文以上,使得每个镍钛单元均能在其最佳温度范围内作业,显着提高了制冷功率。该多资料级联弹卡制冷设备在水侧完成了75开尔文的温差,逾越了此前的50.6开尔文的世界纪录。
多年来,研讨团队在弹卡制冷资料和结构获得丰盛的研讨成果,根据此,团队将进一步开发高性能形状回忆合金和设备,以用于零度以下的弹卡制冷和高温热泵使用。他们将持续优化资料特性,并开发高能效制冷系统,以推进这一技能的商业化。
现在,空间制冷和供暖占全球总电力耗费的两成,估计至2050年,更会成为第二大全球用电需求。一起通讯作者孙庆平表明:“未来,跟着资料科学和机械工程技能的渐渐的提高,咱们有决心让弹卡制冷技能有望成为下一代环保、高效的制冷和供暖解决计划。”