Atık Isıyı Soğutan Termoakustik Cihaz Geliştirildi

Yenilenebilir enerji teknolojisindeki gelişmelere bir yenisi daha eklendi. SoundEnergy’nin THEAC-25 termoakustik soğutma sistemi, ısıyı önce sese daha sonra da bu sesi soğuğa çeviriyor. Üstelik bu işlemi dışardan ek bir enerji olmadan gerçekleştiriyor. SoundEnergy’nin bu prototipi, testlerde 25 kW’lık bir soğutma efekti sağlıyor. Üretim tasarımının daha verimli olması için çalışmalar devam ediyor. Detaylar haberimizde.

A- A+

01.02.2019 tarihli yazı 8064 kez okunmuştur.

SoundEnergy’nin THEAC termal akustik motoru, güneş enerjisi veya endüstriyel atık ısısını başka bir güç kaynağı kullanmadan güçlü bir şekilde soğutur. Tasarımında, sıcak hava motoru olarak da bilinen stirling motorunun prensiplerinden yararlanıldı. Stirling motoru, yalıtılan bir miktar gazın ısıtılma ve soğutulma işleminin tekrar edilmesi ile çalışır. Isınan havanın genleşip sıkışmasıyla motor hareket etmeye başlar.

THEAC sistemi; mekanik hareketli parçalar, soğutucu akışkanlar veya CO₂ kullanmak yerine argon gazı kullanır. Argon gazı, doğada bol miktarda bulunur ve sıfır küresel ısınma potansiyeline sahiptir. Sistem, sürdürülebilir olup, çalışırken gürültüsü rahatsız etmez ve ölçeklenebilir. Şirketin 25 kW’lık demo ünitesinden -25ºC (-13ºF ) kadar düşük soğutma yapılabilir.

►İlginizi Çekebilir: Termoakustik Motor Nedir?

Termoakustik, ses dalgaları içerisindeki basınç salınımları ile birlikte gerçekleşen sıcaklık salınımları sonucu akışkan ve akışkana temas eden katı yüzey arasındaki ısıl etkileşimlerdir. Termoakustik sistemlerin maliyetinin düşük olması, yapılarının basit olması, atmosfere zarar veren gazlar kullanmaması, hareketli parçalarının bulunmaması gibi sebeplerden dolayı üzerlerindeki ilgi artarak devam ediyor. Termoakustik ile ilgili çalışmalar iki yüz yıldan daha uzun süredir sürdürülüyor. Asırlardan bu yana cam zanaatkarları sıcak bir cam kürenin silindirik soğuk bir cam sapla birleştiğinde, cam sapın bazen bir ses yaydığını gözlemlediler. Sondhauss bu silindirik sapın boyutları ve çıkan sesin tizliği ile ilgili araştırmalar yaptı. 1850 yılında ilk termoakustik makine olarak Sondhauss tüpü karşımıza çıktı. Yapılan deneyler, sıcaklık farkının kilit nokta olduğunu ve sesin hacminin ve yoğunluğunun tüpün uzunluğuna bağlı olarak değişeceğini ortaya çıkardı.

1859 yılında Pieter Rijke, termoakustik etkiyi kanıtlamak için Rijke tüpünü kullandı. Cihaz, 0.8 m uzunluğunda basit bir dikey cam tüp ile tabandan 200 mm yukarda konumlandırılmış 35 mm çapında tel ile bağlı gazlı bir bezden oluşur. Isı, bir ispirto ocağı tarafından sağlanır ve tel ile bağlı olan gazlı bez, kırmızı renk olduğunda ısı kaynağı uzaklaştırılır. Gazlı bez soğuyana kadar, açık olan üst uçtan ses şeklinde salınan bir basınç dalgası yayılır. Rijke, tüpün dörtte birine ısıtmalı tel eklenmesiyle sesi büyük ölçüde büyütebileceğini gösterdi. Tüp içerisindeki hava, en büyük basınç noktasına ekstra enerji veriyordu. Diğer deneyler, havayı minimum basınç noktalarında soğutarak enerjinin alınmasının, termoakustik dalga üzerinde benzer bir artırıcı etkiye sahip olacağını gösterdi.

SoundEnergy’nin cihazı, sonsuz bir döngü tüpünde ses dalgası oluşturmak için ısı diferansiyelini kullanıyor ve bu dalgayı yüksek bir yoğunluğa ulaşana kadar yükseltiyor. Bu sefer de basınç farkı, başka bir ısı farkına dönüştürülüyor. SoundEnergy’nin finansal işler müdürü olan Roy Hamans, ses dalgalarının, stirling döngüsündeki gibi ısıyı, parçacıklardan uzaklaştırarak soğuttuğunu söyleyerek cihaz hakkında Forbes dergisine açıklama yaptı.

THEAC, hareketli parçalara sahip olmadan, ısıyı kabul edebilen ve soğuk pompalayan sabit bir sistem. Stirling motorunda da olduğu gibi gelen ısının kaynağı önemli değil, herhangi bir yerden gelebilir.

►İlginizi Çekebilir: Güç Olmadan Soğutma Sağlamanın Yeni Yolu

SoundEnergy THEAC sistemi, atık bir ısıyı % 40-50 verimlilikle etkili bir şekilde temizlerken, küresel enerji kullanımını azaltma potansiyeli olan önemli bir teknoloji olabilir. Bu termoakustik sistem, 1970’li yılların ortalarından bu yana gelişme aşamasında. Yıllardır termoakustik cihazlarla ilgili birçok çalışmalar yapıldı. Ancak bu çalışmalar, şimdiye kadar dünyayı değiştirebilecek türden ticari bir cihaz haline dönüştürülemedi.

SoundEnergy, THEAC’ı piyasaya sürmeye yönelik çalışmalarını sürdürüyor. Hatta şirket, ilk satışını yaptı. Sistemin 20-30 yıl arasında bir ömre sahip olması bekleniyor. THEAC’ın maliyetinin yüksek olacağı belirtildi, ancak üretim arttıkça fiyatların düşmesi bekleniyor.

Kaynak:

►newatlas.com
►researchgate.net

►diystirlingengine.com