科大研发新型环保制冷装置效率刷新世界纪录 助减少全球能源消耗

撰文: 凌雯静
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为了减低传统制冷技术对环境所造成的不利影响,科技大学研究团队成功开发新型环保制冷装置,使其制冷效率大幅增加逾48%,刷新世界纪录,有望减少全球能源消耗之余,亦可为依赖制冷技术的行业带来改革转型,为减碳和缓减全球暖化作出贡献。

科大机械及航空航天工程学系孙庆平教授(前排左四)、姚舒怀教授(前排左三)、博士后研究员周国安博士(前排左二)、博士生李泽希(前排左一)及研究团队的其他成员一同展示新研发的弹卡制冷装置。(科技大学提供图片)

现时空间制冷和供暖占全球总电力消耗的两成,预计至2050年更会成为第二大全球用电需求,但传统的蒸气压缩制冷技术常用的制冷剂容易对环境造成污染,因此科学家一直研究对环境友善的替代方案。

机械及航空航天工程学系的孙庆平教授与姚舒怀教授率领其研究团队,研发了一种多材料级联弹卡制冷装置,并成功打破这款装置的制冷效能世界纪录。他们选择了三种具有不同相变温度的镍钛合金,分别在冷端、中间端和热端工作。通过匹配各单元的工作温度与相应的相变温度,整体装置的超弹性温度窗口扩大至100 K以上,使得每个镍钛单元均能在其最佳温度范围内工作,显著提升了制冷效率。

研究团多年来弹卡制冷材料和结构的研究项目成功申请多项专利以及多次在国际顶级期刊上发表论文。团队未来将进一步开发高性能形状记忆合金和设备,以用于零度以下的弹卡制冷和高温热泵应用。他们将继续优化材料特性,并开发高能效制冷系统,以推动这一颠覆性技术的商业化。