晶体、喷射器和磁铁——这就是让冷却变得更环保的方法吗？-启东市格莱特石化设备厂

晶体、喷射器和磁铁——这就是让冷却变得更环保的方法吗？

发布时间： 2023/6/21

　　在气候变化肆虐的世界里，冷却技术远非奢侈品。它可以拯救生命、保持食物新鲜并确保家庭或办公室的舒适。据国际能源署称，从现在到2050年，每秒将售出10台新空调。
　　但所有这些机器连续运行数小时会消耗大量电力。这些设备还往往含有制冷剂气体，其对全球变暖的影响比二氧化碳高数千倍。气体逐渐泄漏，包括在旧空调或冰箱被扔掉之后。
　　　

　　讽刺的是，为应对气候危机而降温实际上可能会使问题变得更糟。这就是为什么欧洲以及世界各地有多家初创公司正在研究新技术，以提高冷却效率。他们正在想出一些不寻常的想法。
　　Barocal 联合创始人泽维尔·莫亚 (Xavier Moya)在剑桥的一个实验室拥有一台原型机，可以对塑料晶体（有机分子晶格）施加压力。这会产生强烈的冷却效果，例如将温度降低20度或30度。
　　“我们不使用气体，因此不会泄漏，”莫亚说。Barocal目前拥有6名员工，并已筹集150万英镑的资金。
　　该技术依赖于这样一个事实：固体制冷剂中的分子自然旋转，但当施加压力时，它们就会停止。“当你消除压力时，分子想要再次旋转，它们需要吸收能量——这就是它们冷却的原因，”莫亚说。
　　他补充说，这个过程有点像液晶显示器内部发生的情况。此类显示器包含的分子在施加电场时会改变其方向，因此您可以看到计算器屏幕上出现的数字等。
　　莫亚表示，Barocal 的固体制冷剂可用于空调或冰箱内部，无论是家用还是商业规模。他声称该系统将非常高效。在制冷和供暖系统中，一千瓦时 (kWh) 的电力通常用于产生多千瓦时的热能，称为性能系数(COP)。例如，现代热泵可能会让您在家中获得3的COP，这意味着每消耗kWh的电量就会产生3kWh 的热量。
　　莫亚表示：“我们预计效率将提高两倍或更高。”不过他补充说，他的公司距离发布商业产品还需要数年时间。
　　波兰的Dynamic Air Cooling是另一家致力于消除制冷剂液体的初创公司。该公司拥有13名员工，已筹集350万欧元资金，其中230万欧元为赠款形式。
　　联合创始人兼首席执行官帕维尔·帕纳斯尤克(Pavel Panasjuk)表示，他的团队在试验喷气发动机中使用的相同技术时或多或少是偶然想到了这个想法。
　　“我们创造了一个与迷你龙卷风非常相似的过程，”他说。他解释说，正是空气的扭曲和旋转实现了冷却效果，因为它将空气中的热能转化为动能。Panasjuk补充道，该系统能够可靠地将温度降低约45度，并且在实验中，该系统在0度到35度左右的起始温度范围内都有效。
　　一个棘手的方面是，目前还没有确定特定输出温度的最终方法，因此该团队正在开发一种控制单元来做到这一点。“有一个解决方案，”Panasjuk暗示道，他补充道，该系统的COP应该达到4左右。
　　他补充说，如果所有工程挑战都得到解决，动态空气冷却技术希望从今天起最快一年内就能推出商业产品。该公司的目标是用于食品储存和运输的工业制冷。
　　德国的Magnotherm也决心让冰箱变得更环保，但采用的是完全不同的技术。联合创始人兼董事总经理Timur Sirman解释说，他的初创公司的设备依赖于旋转磁铁。想象一下其中两个，就像汉堡包一样，位于“汉堡”的上方和下方，在这种情况下，“汉堡”是一种充满孔隙的特殊铁合金，可以通过它们泵送水。旋转磁铁产生的磁场具有冷却金属合金的作用，因此也能冷却流经合金的水。
　　该喷射器公司拥有32名员工，迄今为止已筹集了630万欧元，已经拥有一款小型商业产品——出租给活动组织者的冰箱。Sirman说，这款名为Polaris的冰箱可容纳100至200杯饮料，但COP仅为1，效率不高。不过，他补充道，这个问题可以通过制造更大的冰箱来解决。
　　“冷却能力与放入的材料量呈线性关系，”瑟曼说。因此，使用相同的电机和水泵，但使用更多的多孔铁合金，该团队希望在2024年实现更多的冷却和高达5的COP。
　　原则上，相同的技术可以用于空调系统，尽管这不是 Magnotherm 目前的重点。希望他们的系统将用于商用冰箱，采用模块化单元，每当客户（例如超市）决定更新其硬件时，就可以将其取出并放入新冰箱中。
　　牛津大学马丁学院未来冷却项目研究员妮可·米兰达(Nicole Miranda)表示，在冷却领域看到如此多的创新真是“太棒了”。她强调，在未来几年，被动冷却技术——从让我们身体保持凉爽的纺织品到增加市中心的遮阳——将与需要电力工作的技术一样重要。
　　但她补充道，全球对空调和冰箱的需求确实巨大，因此现在开发可持续系统非常重要，该系统不会消耗过多的能源，也不会使用碳足迹高的材料建造。
　　还请考虑一下欧洲各地的许多房屋的设计从来都没有考虑过夏季的炎热。目前尚不清楚这些国家的能源系统是否能够满足未来几年对冷却技术不断增长的需求。
　　“这是一个简单的解决方案，只需去商店买一台空调即可，”米兰达说。“这对这些地方的电网来说是一个巨大的风险。”

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