Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk opracowali nowatorski prototyp termoakustycznej pompy ciepła, która potrafi dostarczyć ciepło o temperaturze przekraczającej 200 °C — znacznie więcej niż tradycyjne pompy grzewcze i wiele dotychczasowych rozwiązań badawczych.
Jak działa ta innowacja?
W przeciwieństwie do klasycznych pomp ciepła wykorzystujących sprężarki, nowe urządzenie opiera się na falach akustycznych przemieszczających się w zamkniętej pętli gazowej, co znacznie ogranicza liczbę ruchomych części oraz poprawia trwałość i niezawodność układu.
Prototyp bazuje na termicznie napędzanym silniku Stirlinga, który ma podwójne działanie i specjalny układ czterech cylindrów, co umożliwia skuteczną pracę nawet przy bardzo wysokich temperaturach. Dzięki temu urządzenie może podnosić temperaturę zbliżającą się do 214 °C przy relatywnie wysokiej sprawności COP (współczynnik wydajności) ok. 1,5–1,68 w określonych warunkach testowych — jak pokazują testy laboratoryjne prototypu.
Co to oznacza w praktyce?
Tego typu rozwiązanie ma ogromny potencjał w procesach przemysłowych, gdzie potrzebne jest bardzo gorące medium grzewcze — na przykład w hutnictwie, petrochemii czy przemyśle ceramicznym. Standardowe pompy ciepła zwykle nie radzą sobie z tak wysokimi temperaturami, dlatego termoakustyczna technologia może stać się przełomem w dekarbonizacji procesów wysokotemperaturowych.
Jednocześnie technologia termoakustyczna nie ogranicza się tylko do przemysłu — rozwijane są również instalacje domowe, które mogą oferować bardziej wydajne i trwalsze pompy ciepła dzięki eliminacji typowych mechanicznych elementów sprężających.
Kluczowe korzyści termoakustycznych pomp ciepła:
- Brak klasycznej sprężarki → mniej ruchomych części i potencjalnie większa trwałość.
- Możliwość osiągania bardzo wysokich temperatur zasilania (>200 °C), co pozwala na zastosowanie w trudnych warunkach przemysłowych.
- Nowa ścieżka do dekarbonizacji energetycznej w sektorach, gdzie wcześniej dominowały paliwa kopalne.
- Potencjał także w ogrzewaniu i chłodzeniu budynków użytkowych i mieszkalnych, po dalszym rozwoju technologii.
About the Author
