記者は6日、中国科学院物理化学技術研究所から、同研究所の研究者らが新型の高効率熱音響冷凍システムのプロセス設計案を提案したことを知った。このソリューションを使用して開発された熱駆動熱音響冷凍システムのエネルギー効率は、同様のシステムのエネルギー効率をはるかに上回り、一部の二重効果吸収冷凍システムに匹敵します。関連する研究結果は、Cell Reports Physical Science および Applied Physics Letters にオンラインで掲載されました。
熱駆動熱音響冷凍機は、ガス作動流体の交互の流れと隣接する固体壁の間の熱相互作用 (熱音響効果) に基づいて機能する新しい冷凍技術です。熱音響冷凍技術は一般に不活性ガス作動流体を使用し、大きな応用の可能性を秘めた新世代冷凍技術と考えられています。
今回、研究チームは、高効率の熱駆動熱音響冷凍システムにおける音場、温度場、エネルギー流場の相互結合と最適マッチングの動作メカニズムを初めて明らかにし、これに基づいて新しい熱駆動熱音響冷凍ワークフローを提案し、システム全体の熱冷却効率を大幅に向上させました。
「実験で作動流体としてヘリウムを使用した場合、熱源温度が摂氏450度で、周囲温度が摂氏35度、冷却温度が摂氏7度の標準的な空調冷凍条件下で、熱駆動熱音響冷凍システムの成績係数は1.12に達し、冷却能力は2.53キロワットでした。」論文の責任著者であり、中国科学院物理化学技術研究所の研究員であるルオ・エルチャン氏は述べた。同様の動作条件下では、この性能係数は、以前に報告された同タイプのプロトタイプの最高レベルの 2.7 倍であり、既存の吸着および単効吸収冷凍技術のレベルを超えています。一部の二重効果吸収冷凍システムに匹敵します。