에어컨보다 5배 더 효율적인 냉난방 요소 (히트펌프 아님)
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에어컨보다 5배 더 효율적인 냉난방 요소
니켈-티타늄 합금은 히트 펌프와 냉장고보다 5배 더 경제적으로 냉방과 난방을 할 수 있습니다. 처음에는 전기 자동차의 주행 거리를 늘리기 위한 것입니다
독일 자를란트 대학교의 한 연구 그룹이 특별한 냉장고를 선보였습니다. 일반적인 발열체나 압축기 및 증발기가 없지만 최소한의 에너지 소비로 냉방 또는 난방이 가능합니다.
니켈-티타늄 합금으로 만들어진 특수 구조, 이른바 형상 기억 합금이 이를 담당합니다. 최신 에어컨 시스템의 1/3에서 1/5의 에너지만 있으면 공기를 가열하거나 냉각하는 데 사용할 수 있습니다.
엄청난 에너지 절약 잠재력
이를 위해 두 개의 결정상을 가진 특수 소재에서 관찰할 수 있는 탄성 열량 효과를 활용합니다. 이러한 방식으로 최대 20°C의 온도 차이를 달성할 수 있습니다. 다단계 시스템에서는 그 차이를 거의 무한대로 늘릴 수 있습니다. 여기서 탄성 열량 효과가 활용됩니다,
이러한 결정상 또는 결정 구조는 기계적 응력의 결과로 변화하여 해당 합금이 가열되거나 냉각됩니다. 가능한 한 넓은 면적을 가진 얇은 실이나 판으로 구성되어 외부 공기가 집 안으로 들어오기 전에 가열 또는 냉각될 수 있습니다.
히트펌프보다 에너지 소비량이 훨씬 적고 독일에서 필요한 총 에너지의 약 절반이 난방에 사용되기 때문에 절감 효과는 엄청날 것입니다. 히트 펌프는 이미 가스나 석유보다 4배 더 효율적으로 난방할 수 있습니다.
폭스바겐의 참여
실제 적용은 이미 한 가지 방향으로 연구되고 있습니다. 폭스바겐 AG의 참여로 이 시스템은 전기 자동차의 에어컨 시스템을 대체하기 위한 것입니다. 또한 이 방법을 사용하여 배터리를 이상적인 온도로 유지할 수 있습니다.
ADAC의 분석에 따르면, 일부 모델에서 사용되는 에너지의 거의 절반이 특히 겨울철에 배터리 난방에 사용되는 것으로 나타났습니다. 따라서 잠재적인 절약은 배터리 충전 범위를 눈에 띄게 늘릴 수 있습니다.
-- DeepL 번역
출처:
포니님의 댓글의 댓글
힘을 줄 때 온도가 올라가는 건 납득이 되지만 부하를 안주면 온도가 내려간다... 그럼 평소에 그냥 낮은 온도를 유지 한다가 되니까요 존재 자체만으로도요
근데 그걸 약 50도의 자동차 실내에 뒀을때도 그 온도가 유지가 되는가가 문제겠죠?
나머지 개발은 공돌이의 몫이 겠네요 ㄷㄷㄷ
크라카토아님의 댓글의 댓글
그래서 영상에서도 계속 주는 힘이 변하도록 만드는 겁니다.
sltx님의 댓글
sltx
이것도 일종의 히트펌프 같네요. 컴프레서 사용하는 보통의 히트펌프와는 다르지만요. (펠티어 소자도 일종의 히트펌프죠.)
google_9e47xxxx님의 댓글
google_9e47xxxx
이게 더 원리는 더 간단 하지 않을까요.
이빨님의 댓글
이빨
인장력을 발생시키는 캠구조에 어느 정도의 힘이 필요한지에 따라 필요한 구동 토크와 매커니즘의 내구성이 크게 영향을 받을 것 같은 아이디어네요.
소재 자체의 내구도야 뭐 탄성영역 안에서만 사용할테니 피로파괴가 일어나지 않는 피로한도 내의 응력으로도 충분한 냉각효과가 나오는지를 확인해보는 것이 필수겠군요.
휘소님의 댓글
휘소
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/002980186890019X
https://doi.org/10.1016/0029-8018(68)90019-X
W. J. Buehler, and F. E. Wang, “A summary of recent research on the
Nitinol alloys and their potential application in ocean engineering,”
Ocean Engineering, Vol. 1, pp. 105, 1968.
https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19690002089/downloads/19690002089.pdf
https://ntrs.nasa.gov/citations/19690002089
Schuerch, H. U., "Certain physical properties and applications of Nitinol", NASA CONTRACTOR REPORT, 1969.
엉클머리님의 댓글