Termoakustik Soğutma Nedir?

Termoakustik soğutma, geleneksel soğutma gibi, kapalı basınçlı bir ünite kullanır. Bu ortaklığın ötesinde, iki soğutma yöntemi oldukça farklıdır. Karmaşık mekanik bileşenler ve ozon tüketen gazlar içeren buhar sıkıştırması ile soğutmak yerine, termoakustik soğutma, soğutma gücü oluşturmak için bir kompresör yerine ses dalgaları kullanır.

Termoakustik bir ünite, bir elek gibi, bir çok ince gözenekli pencere eleme malzemesi istifinden oluşan bir rejeneratörden oluşur; iki ısı eşanjörü; ve akustik enerji sağlayan bir hoparlör. Hoparlör, çevreye duyarlı bir inert gaz olan ve soğutma enerjisine dönüştürülen çevreci bir helyum ortamında son derece yüksek oranda yükseltilmiş ses üretecek şekilde değiştirildi. Ses dalgası seviyeleri çok yüksek, yaklaşık 170 desibel, insanlar tarafından zar zor duyulabiliyor; bu seviye ortalama bir rock konserinden çok daha yüksek. Bu ses seviyeleri ancak içerdiği basınçlı gaz atmosferinde elde edilebilir.

Termoakustik soğutma, Penn State University'de eski davulcu liderliğindeki akustik uzmanları, Akustik Profesörü ve Bilim Uzmanı Dr. Steven Garrett tarafından geliştirilmiştir. ABD dondurmaları Ben Cohen ve Jerry Greenfield çevre dostu olan alternatif soğutma yöntemlerini araştırıyorlardı. Ana şirketleri Unilever'den finansal yardım aldılar ve Penn State projesinde ortak olarak katıldılar.

Termoakustik soğutma, birçok seviyede geleneksel soğutmadan daha iyi olduğu için teşvik edilir. Sadece geleneksel soğutma ünitelerinin mekanik bileşenlerinin çoğuna olan ihtiyacı ortadan kaldırmaz, aynı zamanda daha az bakım gerektirir ve doğal atıl gazlar kullandığı için çevre dostudur. Sıcaklık daha kolay kontrol edilir, bu da daha yüksek verimlilik ve daha düşük işletme maliyetleri için potansiyeli arttırır.

Yöntem prototipte bir birimi -11 ° F'ye (-24 ° C) soğutmak için başarıyla kullanılmıştır. Bu, suyun donma noktasının çok altında ve dondurmayı başarıyla depolamak için fazlasıyla yeterli. 2002 yılında başlayan Penn State araştırmasından bu yana, birçok termoakustik soğutma ünitesi kapsamlı bir şekilde geliştirilmiş ve test edilmiştir. Son çalışma prototipi 2004 yılında Dünya Günü'nde bulunan Ben & Jerry's Waterbury, Vermont'ta tanıtıldı.

Amerika Birleşik Devletleri ve dünya genelinde, geleneksel soğutma mekanizmalarını ve kimyasallarını kullanan yüz milyonlarca konut, endüstriyel ve ticari soğutma, dondurucu ve klima ünitesi bulunmaktadır. Hidrokloroflorokarbonlar (HCFC'ler) ve hidroflorokarbonlar (HFC'ler) gibi birçok geleneksel soğutucu gazın, uygun şekilde bertaraf edilmediğinde küresel ısınmaya etkisi olduğuna inanılmaktadır. Termoakustik soğutma yönteminin uygulanabilir ve uygun fiyatlı bir alternatif olduğunu kanıtlarsa, eski soğutma tekniklerinin olumsuz çevresel etkisi en aza indirilebilir ve en sonunda ortadan kaldırılabilir.