Технологія термоакустичного теплового насоса є інноваційним рішенням у сфері опалення та охолодження, яке обіцяє стати важливим кроком на шляху до сталого майбутнього. Голландські вчені з TNO і Blue Heart Energy розробили пристрій, здатний ефективно працювати в поєднанні з сонячними панелями, забезпечуючи як тепло, так і холод без використання викопного палива і холодоагентів.Головною особливістю цієї технології є використання акустичних хвиль для перенесення тепла. Замість традиційних компресорів і холодоагентів у пристрої застосовуються два поршні, які вібрують із частотою 100 Гц у герметичній посудині під високим тиском (50 бар). Середовищем для передачі енергії служить гелій.
Принцип роботи насоса заснований на циклі з чотирьох фаз:
●
Розширення: Гелій розширюється, його температура знижується, і він поглинає тепло з холодного теплообмінника.
●
Зміщення: Газ переміщається через регенератор до теплого теплообмінника.
●
Стиснення: Гелій стискається, його температура підвищується, і він передає тепло в теплий теплообмінник.
●
Зворотне зміщення: Гелій повертається у вихідний стан, завершуючи цикл.
Цей процес дає змогу термоакустичному насосу досягати вищих температур, ніж традиційні моделі, що робить його особливо ефективним для побутового використання.
Розмір пристрою - всього 55 см х 55 см х 55 см, що робить його компактним і зручним для встановлення в будинках. У поєднанні з сонячними панелями на даху тепловий насос дає змогу використовувати енергію сонця для обігріву та охолодження приміщень, мінімізуючи залежність від електричної мережі. У перспективі технологія може бути доповнена інтелектуальним управлінням, яке буде оптимізувати використання енергії з фотоелектричних панелей і враховувати динамічні зміни в потребі тепла або холоду.
Технологія проходила тестування в кліматичній камері в Делфті, де вчені моделюють різні погодні умови, включно зі зміною сезонів. Це дало змогу оцінити, як пристрій працюватиме в реальних умовах, а також підвищити його надійність. Примітно, що в насосі практично відсутні рухомі частини (за винятком двох осциляторів), що сприяє збільшенню терміну служби пристрою до 15 років і зниженню витрат на обслуговування.
Термоакустичний тепловий насос - це не тільки крок до екологічного та ефективного опалення, а й нова віха в інтеграції поновлюваних джерел енергії в повсякденне життя. Технологія обіцяє зробити будинки більш енергоефективними, знизити викиди вуглекислого газу і полегшити перехід до сталого майбутнього.
