ЕС инвестирует €3,9 млн в создание эластокалорического кондиционера

Европейская комиссия через Европейский совет по инновациям выделила 3,9 миллиона евро (4,45 миллиона долларов) на проект SMACool, целью которого является разработка бытового кондиционера, использующего эластокалорическую технологию.

Вместо хладагента в проекте SMACool применяется никель-титановый сплав, также известный как нитинол. Нитинол относится к материалам с эффектом памяти формы (SMA), поскольку способен деформироваться, но «запоминать» и восстанавливать исходную форму после нагрева.

Еще одно уникальное свойство нитинола заключается в том, что он нагревается при механическом воздействии (например, растяжении или сжатии) и охлаждается, когда нагрузка снимается. Этот процесс может привести к тому, что нитинол достигнет более низкой температуры, чем до воздействия, что позволяет ему поглощать тепло из воздуха или водно-гликолевой смеси либо отдавать его в процессе деформации.

Проект SMACool продлится до сентября 2027 года, и его цель — создать рабочий прототип, обеспечивающий комфортное охлаждение и обогрев через систему вентиляции здания. Разрабатываемый блок будет компактным и предназначен для регулирования температуры в одной комнате, сообщил Пол Мотцки, руководитель проекта SMACool, профессор Саарландского университета и глава исследовательской группы Smart Materials.

«Эластокалорическая система работает и как тепловой насос, и как охлаждающее устройство. Эффективность эластокалорических материалов более чем в 10 раз превышает показатели современных систем кондиционирования или отопления. С помощью процесса, запланированного в этом проекте, мы достигнем перепада температур около 20°C как для охлаждения, так и для обогрева»,

— сказал Мотцки в интервью Саарландскому университету.

В команду SMACool также входят исследователи из Университета Неаполя Федерико II (Италия), Люблянского университета (Словения) и ирландской компании Exergyn, разрабатывающей тепловой насос на основе нитинола.

История проекта

Исследовательская группа Университета Саарланда по изучению интеллектуальных материалов разработаламини-холодильник с использованием эластокалорической технологии, который может охлаждать небольшую банку или бутылку. Листы нитиноловой проволоки, каждый из которых тоньше человеческого волоса, собраны в пучок и вращаются вокруг круглой охлаждающей камеры. Проволока натягивается с одной стороны и отпускается с другой, а воздух проходит через ту сторону камеры, где проволока отпускается. Охлаждающая камера может достигать температуры 10–12°C. Эластокалорический мини-холодильник был представлен на Hannover Messe 2024, конференции по промышленным инновациям, которая прошла в Ганновере, Германия.

Эластокалорический мини-холодильник, разработанный в Университете Саарланда. Фото: Оливер Дитце

Компания Exergyn разработала прототип теплового насоса L12, который гидравлически сжимает стопки пластин из нитинола. Согласно видео, опубликованному в 2022 году, тепловая мощность L12 составляет 60 кВт (17 TR), и в настоящее время он всё ещё находится в разработке.