Фреоникс кондиционеры: Фреоникс — установка кондиционеров недорого

Поделиться

Фреоникс на шоссе Энтузиастов+7 495 151-11-00г Москва, шоссе Энтузиастов, д 31 стр 38

Показать еще

Ученые разработали первый в своем роде кондиционер, использующий твердые хладагенты

В мире с каждым днем ​​становится все жарче. Сейчас в среднем на 1,1 градуса по Цельсию теплее, чем до промышленной революции. Это означает, что охлаждение в целом проникло в наш образ жизни, почти необходимое для нашего выживания.

Однако ирония в том, что по мере того, как планета нагревается, технологии, в которых мы ищем убежища, могут только способствовать изменению климата, делая его более жарким. По данным Сайнтифик Американ .

Теперь для охлаждения окружающей среды требуется огромное количество энергии. Наши энергетические сети в основном зависят от ископаемого топлива, и любая энергия, используемая для снижения температуры, приводит к выбросу парниковых газов. Хладагенты, химические вещества, которые используются для снижения температуры, обладают высоким потенциалом глобального потепления. Когда они просачиваются в атмосферу, это оказывает огромное влияние на климат. Гидрофторуглеродные хладагенты в этих и других охлаждающих устройствах являются сильнодействующими парниковыми газами и основными факторами изменения климата.

Поэтому мы должны начать искать экологически безопасные решения, пока не поздно.

Теперь ученые создали прототип устройства, которое когда-нибудь может заменить существующие «кондиционеры». Согласно пресс-релизу, новая версия более экологична и использует твердые хладагенты для охлаждения помещений.

Исследователи представили свои результаты на осеннем собрании Американского химического общества .

«Простая установка или выбрасывание кондиционера — это огромная движущая сила глобального потепления», — сказал Адам Славни, доктор философии, который представил работу на встрече.

В прототипе системы охлаждения используются новые твердотельные барокалорические материалы.

Адам Славней

Традиционные системы охлаждения, такие как кондиционеры, работают, заставляя хладагент циклически переходить из газообразного состояния в жидкое. Когда жидкость становится газом, она расширяется и поглощает тепло, охлаждая комнату. Компрессор, работающий при давлении от 70 до 150 фунтов на квадратный дюйм (psi) (от 483 до 1034 килопаскалей), превращает газ обратно в жидкость с выделением тепла.

В кондиционерах это тепло направляется за пределы дома. Этот цикл кажется эффективным, но опасения по поводу изменения климата и строгие правила в отношении гидрофторуглеродных хладагентов вызывают поиск более экологически безопасных хладагентов.

Самый популярный

Идеальным решением могут быть твердые хладагенты, поскольку, в отличие от газов, они не будут попадать в окружающую среду из кондиционеров. Исследователи обнаружили, что барокалорические материалы, класс твердых хладагентов, работают аналогично традиционным газожидкостным системам охлаждения. Хотя они используют давление для прохождения тепловых циклов, оно вызывает фазовый переход от твердого к твердому.

Барокалорические твердые материалы состоят из длинных гибких молекулярных цепей, которые «обычно гибкие и неупорядоченные», но под давлением они становятся более упорядоченными и жесткими, выделяя тепло. По словам Джарада Мейсона, доктора философии, главного исследователя проекта из Гарвардского университета, процесс перехода от упорядоченной структуры к расслабленной подобен плавлению воска, но без превращения его в жидкость. Когда это давление сбрасывается, материал снова поглощает тепло, завершая цикл.

Однако барокалорические системы имеют свои недостатки. Большинству этих материалов требуется огромное давление для запуска тепловых циклов. Для создания этих давлений необходимо дорогостоящее специализированное оборудование. Это непрактично для реальных приложений.

Но Мейсон и его команда недавно сообщили, что барокалорические материалы могут действовать как хладагенты при гораздо более низких давлениях. Хладагенты, называемые металлогалогенидными перовскитами, могут работать в системе охлаждения, построенной с нуля. «Материалы, о которых мы сообщали, могут работать при давлении около 3000 фунтов на квадратный дюйм, что является давлением, при котором может работать типичная гидравлическая система», — сказал Славни.

Их первый в своем роде прототип может продемонстрировать использование этих новых материалов в практической системе охлаждения. Устройство состоит из трех основных частей: металлическая трубка, заполненная твердым хладагентом и инертной жидкостью — водой или маслом, гидравлический поршень, оказывающий давление на жидкость, а жидкость помогает передавать это давление хладагенту и помогает отводить тепло через система.

«Наша система все еще не использует такое низкое давление, как в коммерческих холодильных системах, но мы приближаемся», — сказал Мейсон. По словам команды, это первая работающая система охлаждения, в которой используются твердотельные хладагенты, зависящие от изменения давления.

Теперь команда планирует протестировать различные барокалорические материалы. «Мы действительно надеемся использовать эту машину в качестве испытательного стенда, чтобы помочь нам найти еще лучшие материалы», — сказал Славни, в том числе те, которые работают при более низком давлении и лучше проводят тепло. Исследователи полагают, что твердотельные хладагенты могут стать подходящей заменой для существующих систем кондиционирования воздуха и других технологий охлаждения.

Реферат исследования:

Кондиционирование воздуха на основе сжатия пара превратилось за последнее столетие в высокоэффективную технологию, которая необходима для современной жизни. Тем не менее, гидрофторуглеродные хладагенты, используемые в этой технологии, являются мощными парниковыми газами — от одного до пяти тысяч раз более эффективными, чем CO2. Непреднамеренный выброс этих хладагентов в атмосферу во время установки, обслуживания и утилизации кондиционеров в настоящее время является причиной ок. 4% глобального потепления на планете и, как ожидается, возрастет до 10% всего потепления к 2050 году. Чтобы устранить этот источник выбросов в атмосферу, мы сосредоточены на разработке твердотельных барокалорийных материалов, которые могут служить прямой заменой гидрофторуглеродов в кондиционерах и другие области применения тепловых насосов. Эти твердые тела работают с тем же термодинамическим циклом, управляемым давлением, что и паровые компрессоры, но используют фазовый переход твердое тело-твердое для накопления и выделения тепла, а не традиционный переход жидкость-пар. В качестве возможных барокалорических материалов было предложено множество различных соединений, однако сочетание низкой чувствительности к давлению перехода и высокого гистерезиса перехода означает, что большинству из них требуется непрактично высокое давление — более 1000 бар — для достижения эффективного охлаждения. Недавно мы открыли многообещающее новое семейство барокалориков: слоистые галогенидные перовскиты с длинными алкиламмониевыми хвостами. Они претерпевают переходы твердое-твердое, порядок-беспорядок внутри алкильной подрешетки, которые аналогичны плавлению простых н-алканов, хотя и ограничены двумя измерениями слоистой структурой перовскита. Слоистые переходы перовскита происходят при температуре окружающей среды с высокой чувствительностью к давлению и чрезвычайно низким гистерезисом при сохранении умеренно высоких энтропий перехода. Эта комбинация свойств позволяет слоистым перовскитам реализовать эффективное барокалорическое охлаждение с перепадом давления 200 бар или меньше, что достижимо в стандартных гидравлических системах. Чтобы продемонстрировать это на практике, мы разработали и сконструировали прототип барокалорического устройства и впервые добились эффективного барокалорического охлаждения при умеренном давлении. Я расскажу о нашем текущем прогрессе, текущих проблемах и будущих направлениях этой работы.

Для вас

Инновации

Продвижение концепций «умной пыли» сдерживается отсутствием столь же компактных встроенных источников питания, которые могут работать в любое время и в любом месте. Может ли эта микробатарея размером с крупинку соли быть решением?

Сад Агард | 04.09.2022

инновацииКосмический цемент здесь: как его можно использовать для строительства домов на Марсе и Луне

Дина Тереза| 16.09.2022

наукаБудущее человечества за пределами Земли: мультипланеты или острова в космосе?

Мэтью С. Уильямс| 02.10.2022

Еще новости

здоровье
Ковыряние в носу может привести к развитию болезни Альцгеймера и деменции

Лукия Пападопулос| 29.10.2022

Наука
Эта термоядерная установка становится самым горячим местом в Солнечной системе при включении

Сад Агард| 10. 10.2022

инновации
Австралийские «умные» подводные боевые дроны размером со школьный автобус «будут путешествовать полностью затопленными»

Баба Тамим| 29.10/2022

Более экологичный кондиционер

ЧИКАГО, 22 августа 2022 г. — Лето в США в самом разгаре, и люди включают свои кондиционеры, чтобы победить жару. Но гидрофторуглеродные хладагенты в этих и других охлаждающих устройствах являются мощными парниковыми газами и основными факторами изменения климата. Сегодня ученые сообщают о прототипе устройства, которое когда-нибудь сможет заменить существующие «кондиционеры». Он намного более экологичен и использует твердые хладагенты для эффективного охлаждения помещения.

Сегодня исследователи представят свои результаты на осеннем собрании Американского химического общества (ACS). ACS Fall 2022 — это гибридная встреча, которая проводится виртуально и лично с 21 по 25 августа, а доступ по запросу доступен с 26 августа по сентябрь.

«Простая установка кондиционера или его выбрасывание — огромный фактор глобального потепления», — говорит Адам Славни, доктор философии, который представляет эту работу на собрании. Хладагенты, используемые в этих системах, в тысячи раз мощнее углекислого газа и могут случайно вытечь из систем при обращении с ними или их утилизации.

Традиционные системы охлаждения, такие как кондиционеры, работают, заставляя хладагент циклически переходить из газообразного состояния в жидкое. Когда жидкость становится газом, она расширяется и поглощает тепло, охлаждая комнату или внутреннюю часть холодильника. Компрессор, работающий при давлении около 70–150 фунтов на квадратный дюйм (psi), превращает газ обратно в жидкость, выделяя тепло. В случае кондиционеров это тепло направляется за пределы дома. Хотя этот цикл эффективен, опасения по поводу изменения климата и более строгие правила в отношении гидрофторуглеродных хладагентов стимулируют поиск более экологически безопасных хладагентов.

Твердые хладагенты могут быть идеальным решением. В отличие от газов, твердые частицы не будут попадать в окружающую среду из кондиционеров. Один класс твердых хладагентов, называемых барокалорическими материалами, работает аналогично традиционным газожидкостным системам охлаждения. Они используют изменения давления для прохождения тепловых циклов, но в этом случае давление вызывает фазовый переход от твердого к твердому. Это означает, что материал остается твердым, но изменяется внутренняя молекулярная структура. Ключевым структурным аспектом этих барокалорических твердых материалов является то, что они содержат длинные гибкие молекулярные цепи, которые обычно являются гибкими и неупорядоченными. Но под давлением цепи становятся более упорядоченными и жесткими — изменение, которое высвобождает тепло. Процесс перехода от упорядоченной структуры к расслабленной подобен плавлению воска, но без превращения его в жидкость, говорит Джарад Мейсон, доктор философии, главный исследователь проекта из Гарвардского университета.

Недостатком барокалорических систем, однако, является то, что большинству этих материалов требуется огромное давление для запуска тепловых циклов. Для создания такого давления системам требуется дорогостоящее специализированное оборудование, которое нецелесообразно для реальных приложений охлаждения. Мейсон и его команда недавно сообщили о барокалорических материалах, которые могут действовать как хладагенты при гораздо более низких давлениях. Теперь они показали, что хладагенты, называемые металлогалогенидными перовскитами, могут работать в системе охлаждения, которую они построили с нуля. «Материалы, о которых мы сообщали, могут работать при давлении около 3000 фунтов на квадратный дюйм, что является давлением, при котором может работать типичная гидравлическая система», — говорит Славни.

Команда создала первый в своем роде прототип, демонстрирующий использование этих новых материалов в практической системе охлаждения. Устройство состоит из трех основных частей. Один представляет собой металлическую трубку, заполненную твердым хладагентом и инертной жидкостью — водой или маслом. Другая часть устройства представляет собой гидравлический поршень, оказывающий давление на жидкость. Наконец, жидкость помогает передавать это давление хладагенту и помогает переносить тепло через систему.

Решив несколько инженерных задач, команда показала, что барокалорические материалы работают как функциональные хладагенты, превращая изменения давления в полные циклы изменения температуры. «Наша система по-прежнему не использует такое низкое давление, как в коммерческих холодильных системах, но мы приближаемся к этому», — говорит Мейсон. Насколько известно команде, это первая работающая система охлаждения, в которой используются твердотельные хладагенты, зависящие от изменения давления.

Имея устройство в руках, команда планирует протестировать различные барокалорические материалы. «Мы действительно надеемся использовать эту машину в качестве испытательного стенда, чтобы помочь нам найти еще лучшие материалы», — говорит Славней, в том числе те, которые работают при более низком давлении и лучше проводят тепло.