新型熱聲冷卻系統,完全不耗電力將廢熱轉為零下冷空氣

作者 | 發布日期 2019 年 01 月 28 日 14:08 | 分類 尖端科技 , 材料 , 能源科技 follow us in feedly

隨著全球暖化,冷氣空調已然成為全球能源耗用大宗,為了應對電力缺口,不少實驗設備因此致力於將環境廢熱轉為電能。荷蘭一家新創公司 SoundEnergy 於今年 CES 展展出了運用熱聲效應的冷卻系統,可直接將環境廢熱轉化為冷空氣,且過程極其環保:不需製冷劑或貴金屬材料,而是取用空氣中含量最多的惰性氣體氬氣。



根據國際能源署(International Energy Agency)數據,到 2050 年全球將有高達 60 億台冷氣設備消耗全球 37% 電力,明知開冷氣降溫與保護地球理念背道而馳,但不開冷氣又會熱到受不了,致使環境陷入惡性循環。

是否能有一種直接將廢熱轉為冷空氣的設備問世?有,來自荷蘭新創公司 SoundEnergy 運用熱聲效應(Thermoacoustic effect)所開發的 THEAC-25 熱聲冷卻系統。

過去幾個世紀以來,物理學家觀察到在冰冷的玻璃管末端接上一個熱燈泡時,會造成玻璃管內空氣膨脹和壓縮,進而發出聲音,此即熱能與聲能相互轉換的熱聲機制。而運用熱聲效應的冷卻設備就是在共振管內產生共振聲波並對管內的工作氣體作功,氣體往返運動而壓縮、膨脹並產生溫度變化,接著就能透過熱交換器將冷空氣傳遞出來。

THEAC-25 系統便是採用這原理,以氬氣作為工作氣體,裝置吸收熱量後產生聲波,接著聲波經過加壓循環(首圖中藍色環狀管)不斷增強,使氬氣產生溫度梯度,最後轉化出冷空氣,過程完全不使用機械運動元件,本身也不需耗用額外電力,你只需要給它 100% 的工業廢熱或太陽熱能。

SoundEnergy 最新展示的 25kW 熱聲冷卻裝置,可轉化出溫度低達零下 25℃ 的空氣。最重要的是,氬氣為空氣中含量最多的惰性氣體、且不會造成暖化,裝置運作期間不會產生過大噪音(該公司聲稱大概和淋浴聲同等級),轉換廢熱的效率高達 40~50%,系統預期壽命更長達 20~30 年。

(首圖來源:SoundEnergy

延伸閱讀: