Сверхэкономичные, сверхэффективные сплит-системы будущего разрабатывают ученые, инженеры MIT. Сегодняшний обзор достижений института касается кардинального прорыва в области создания креативных теплообменников.
Полимерные пленки заменят металлические трубки
Похоже, защитные покрытия испарителей, конденсаторов, внедряемые инженерами брендов, выпускающих климатическую технику, вскоре канут в Лета. Ведь недавно MIT заявил: получена тончайшая полимерная пленка, отличающаяся высочайшей теплопроводностью. Данным показателям массачусетская новинка превосходит металлические трубки конденсаторов, испарителей существующих сплит-систем.
Статья, опубликованная разработчиками, свидетельствует: полимеры известны практической инженерии, как отличные теплоизоляторы. Обывателям больше знакомы силиконовые прихватки, спасающие кожу пальцев, ладони от ожогов. Отличными теплоизоляционными свойствами обладают пенополистироловые стаканчики.
Пленка полимера, созданная исследователями MIT, имеет прямо противоположное свойство – наделена высокой теплопроводностью, превосходящей теплопроводность металлов. Среди «посрамленных» – сталь, большинство других металлов, керамик. Толщина новинки, отмечают ученые, кратно меньше толщины упаковочного полиэтилена.
Исследование пленки показало:
- образцы отличаются гибкостью;
- обладают коррозионной устойчивостью;
- отличаются чрезвычайной легкостью.
Изобретение должно заинтересовать, уверены разработчики, производителей сплит-систем, изготовителей радиаторов ноутбуков, мобильников.
Общий вывод исследователей: новые свойства, приданные полимерной пленке, запустят революционные технико-технологические изменения – металл, выступающий сегодня главным материалом теплообменного оборудования, будет вытеснен пленками. Новинка, протестированная институтом, продемонстрировала теплопроводность 60 Вт/м*К – привычные полимерные пленки имеют показатель, равный «0.1~0.4» Вт/м*К. Напомним, у стальной трубки – 47 Вт/м*К.
Производители конденсаторов, испарителей кондиционеров, уже оценили новинку, заявив: показатель теплопроводности – замечательный. Для практического применения нужно увеличить толщину пленки – сегодняшние образцы стократно тоньше человеческого волоса.
Теплообменники станут эффективнее
Новое покрытие внутренних поверхностей теплообменников кратно повысит их эффективность. Другими словами, увеличится скорость отдачи калорий хладагента кондиционеров, климатических систем. Повышением эффективности охлаждения занимаются инженеры MIT.
Комментируя открытие, исследователи заявили: жидкие хладагенты обладают крайне незначительным поверхностным натяжением (вода имеет значительно больший показатель). Результат такого свойства хладагентов – растекание жидкости по внутренней поверхности теплообменника. Последнее затрудняет теплопередачу, повышение которого ускоряется каплеобразованием.
Задача, решенная институтом, потребовала объединения представителей кафедр механики, химических технологий, других подразделений. Статья, опубликованная разработчиками, сообщает: найденная технология инициирует формирование капель, что четырехкратно повышает теплообмен. Стадия конденсации – небольшая толика сложного парокомпрессионного цикла. На фоне всех энергозатрат вклад новой технологии лишь 2%.
Впрочем, незначительный эффект, достигнутый институтом, сулит значительную отдачу предприятиям, производящим климатическую технику, холодильное оборудование, компаниям, эксплуатирующим технику. Разработчики намерены передать технологию обработки внутренних поверхностей теплообменников – пленка, заставляющая хладагент собираться в капли, имеет микронную толщину. Сам полимер – новинка рынка, отмечают инженеры. Технологически покрытие создается принудительным парофазовым химическим осаждением.
Частично технология протестирована институтом – удалось нанести пленку на изогнутые, плоские поверхности внутри труб, изготовленных из стали, титана, меди, других металлов, применяемых производителями теплообменников.
Традиционные решения производителей кондиционеров
Производители сплит-систем, климатической техники систематически совершенствуют теплообменники. Так, недавно рынку представили кондиционер Axioma – линейка ASX_B1/ ASB07B1. У модели теплообменник защищен антикоррозийной пленкой Golden Fin, защищающей устройство от агрессивных веществ, загрязняющих влажный воздух. Другая функция пленки – замедление размножения бактерий. Теплообмен защита тоже повышает, утверждает компания.
Другой дорогой идет фирма Кельвион – там инженеры создали разборный теплообменник, имеющий креативный профиль пластин. Последние создают дополнительные турбулентности омывающего потока, что повышает теплопередачу. Одновременно бренд снизил толщину пластин, межпластинные зазоры. Особое рифление «растягивает» поток, омывающий пластины, по всей площади.
Заметим, ждать реализации новаций Массачусетса еще долго – рекомендуем воспользоваться кондиционерами, предлагаемыми Regul-vent.
