Kas yra termoakustinis šaldymas?

Termoakustiniam šaldymui, kaip ir įprastam šaldymui, naudojamas uždaro slėgio įrenginys. Be šio bendrumo, du šaldymo būdai labai skiriasi. Užuot atšaldęs suspaudžiant garus, kuriuose naudojami sudėtingi mechaniniai komponentai ir ozono sluoksnį ardančios dujos, termoakustinis šaldymas naudoja garso bangas vietoj kompresoriaus, kad sukurtų aušinimo galią.

Termoakustinį įrenginį sudaro regeneratorius, sudarytas iš smulkių tinklelių langų tinklelio medžiagos, panašiai kaip sietas; du šilumokaičiai; ir garsiakalbis akustinei energijai tiekti. Garsiakalbis modifikuotas taip, kad generuotų itin stiprų garsą uždaroje helio aplinkoje – aplinkai nekenksmingų inertinių dujų, kurios paverčiamos vėsinimo energija. Garso bangų lygis yra toks aukštas, apie 170 decibelų, kad žmonės jas beveik negirdi; šis lygis yra daug kartų garsesnis nei vidutinis roko koncertas. Šiuos garso lygius galima pasiekti tik uždarų, suslėgtų dujų atmosferoje.

Peno valstijos universitete termoakustinį šaldymą sukūrė akustikai, vadovaujami buvusio būgnininko, daktaro Steveno Garretto, akustikos profesoriaus ir vyresniojo mokslininko. JAV ledų magnatai Benas Cohenas ir Jerry’is Greenfieldas tyrinėjo alternatyvius, aplinkai nekenksmingus šaldymo būdus. Jie gavo finansinę pagalbą iš savo patronuojančios įmonės „Unilever“ ir prisijungė prie Penn State projekto partnerių.

Daugeliu lygių termoakustinis šaldymas reklamuojamas kaip geresnis už tradicinį šaldymą. Tai ne tik pašalina daugelio įprastų šaldymo įrenginių mechaninių komponentų poreikį, bet ir reikalauja mažiau priežiūros ir yra draugiškesnis aplinkai, nes naudoja natūralias inertines dujas. Temperatūra yra lengviau valdoma, o tai padidina efektyvumą ir sumažina eksploatavimo išlaidas.

Metodas buvo sėkmingai naudojamas prototipe, siekiant atvėsinti įrenginį iki -11 ° F (-24 ° C). Tai yra daug žemiau vandens užšalimo taško ir daugiau nei pakanka sėkmingai laikyti ledus. Nuo 2002 m. prasidėjusių Penn State tyrimų daugelis termoakustinių šaldymo įrenginių buvo plačiai sukurti ir išbandyti. Galutinis darbinis prototipas buvo pristatytas Ben & Jerry’s Waterbury, Vermonte, objekte 2004 m. Žemės dieną.

Visose JAV ir pasaulyje yra šimtai milijonų gyvenamųjų, pramoninių ir komercinių šaldymo, šaldymo ir oro kondicionavimo įrenginių, kuriuose naudojami tradiciniai aušinimo mechanizmai ir cheminės medžiagos. Manoma, kad daugelis tradicinių aušinimo dujų, tokių kaip hidrochlorfluorangliavandeniliai (HCFC) ir hidrofluorangliavandeniliai (HFC), gali turėti įtakos visuotiniam atšilimui, jei jos netinkamai šalinamos. Jei termoakustinis šaldymo metodas pasirodys esantis perspektyvi ir prieinama alternatyva, senesnių šaldymo metodų neigiamas poveikis aplinkai galėtų būti sumažintas ir galiausiai pašalintas.