Охлаждение с использованием твердых хладагентов
Барокалорические хладагенты применяются по тому же принципу, что и традиционные газожидкостные. Как основной процесс в охлаждении в данном случае также применятся изменения давления и температуры хладагента, но с фазовым переходом от твердого к твердому.
На основе данной технологии, в Гарвардском университете с нуля смоделировали прототип системы охлаждения, на твердых хладагентах.
Хладагент остается в твердом состоянии, но изменяется его молекулярная структура, хладагент имеет неупорядоченные, длинные и пластинные молекулярные цепочки, но под воздействием давления, цепочки упорядочиваются, с одновременным набором жесткости, что вызывает выброс теплоты. При сбрасывании давления, материал поглощает теплоту, тем самым завершая холодильный цикл.
Основным недостатком данной системы является необходимость очень большого давления для запуска тепловых колебаний — около 207 бар. Такое давления не могут создавать распространенные — массовые компрессоры. Требуется производство штучных, специализированных компрессоров, коммерческое производство которых, по положению на сегодняшний день экономически нецелесообразно. Но сам хладагент является весьма дешевым, экологически безопасным материалом. Но сам факт что эти хладагенты — металлогалогенидные перовскиты
Сам прототип собран из трех ключевых элементов:
1) Трубка из металла, с твердым хладагентом внутри
2) Инертная жидкость, в этом же поршне (вода / масло)
3) Гидравлический поршень для создания давления на инертную жидкость
Давление от жидкости передается хладагенту, а также жидкость запускает движение теплоты по системе.
Разработчики видят свою задачу в приближении рабочего давления к показателям стандартных холодильных компрессоров, применяемых для производства промышленных чиллеров и торговом охлаждении традиционными методами.
На сегодня это первая полностью функционирующая система на твердом хладагенте, работающая по принципу перепада давлений. На данном стенде будут испытывать различные барокалорические вещества, на предмет возможности их применения в качестве хладагентов, с поиском наиболее эффективных, с точки зрения минимизации давления и максимизации теплопередачи. Ученые верят, что холодильно оборудование на твердых хладагентах, в бедующем могут стать хорошей заменой традиционным системам промышленного, торгового и бытового охлаждения.
