211service.com
Levné chlazení mimo síť
Startup se sídlem v Cambridge, MA, vyvinul nový solárně poháněný chladicí systém pro skladování potravin v indických vesnicích, které jsou mimo síť. Promethean Power Systems “ design je hybridem konvenčního kompresorového chlazení a termoelektrických materiálů – polovodičů, které přeměňují elektřinu na chlazení a naopak.
Chlazení na slunci: Konceptuální ilustrace solárního chladicího systému, který by mohl být použit ve vesnicích mimo síť v Indii. Společnost Promethean se sídlem v Cambridge, MA, plánuje zefektivnit systém kombinací termoelektrického a kompresorového chlazení.
Chladicí jednotky budou levnější než ty, které se v současnosti používají v indických vesnicích, z nichž většina je mimo síť. V takových vesnicích skladují distributoři a zpracovatelé potravin syrové potravinářské produkty v tradičních kompresorových chladicích jednotkách, které běží na dieselových generátorech. Ty stojí asi 12 000 dolarů, říká spoluzakladatel společnosti Sorin Grama. A tyto náklady, říká Grama, nezahrnují rostoucí náklady na naftu potřebnou k provozu jednotek. Během měsíce stráveného v Indii před rokem Grama a jeho spoluzakladatel Sam White identifikovali zásadní výklenek. Zákazníci neustále žádali chladicí systém, který má nízké náklady na údržbu a provoz, říká White.
Grama říká, že i když započítáme náklady na fotovoltaické (FV) panely, jeho návrh by stál přibližně stejně nebo o něco méně než dieselové chladicí jednotky. Ještě důležitější je, že by neměl žádné náklady na palivo a téměř žádné náklady na údržbu. Podle počátečních výpočtů společnosti by použití kompresoru kombinovaného s termoelektrickými moduly spotřebovalo o 20 procent méně energie k vytvoření stejného chlazení jako samotný kompresor.
Konstrukce využívá běžné komponenty: křemíkové fotovoltaické panely, termoelektrické moduly a chladicí jednotku na bázi kompresoru. Řídicí systém společnosti řídí dvě chladicí komponenty, aby spolupracovaly tak, aby ze solárních panelů vytlačily co nejvíce šťávy, vysvětluje Grama. Brzy ráno a pozdě odpoledne, když je množství slunečního světla nízké, solární panely nevygenerují dostatek energie pro provoz kompresoru. Ale bude dostatek solární energie pro provoz termoelektrických modulů, které by generovaly chlazení, dokud se kompresor nespustí. Kolem poledne, kdy solární panely pracují na plný plyn, budou termoelektrické moduly využívat extra šťávu, kterou kompresor nepotřebuje. zajistit dodatečné chlazení.
Od založení společnosti Promethean v roce 2007 postavila 60litrový chladič v laboratorním měřítku. Minulý týden společnost zajistila finanční prostředky, s nimiž plánuje postavit 500litrový prototyp, který chce v roce 2009 otestovat v Indii.
Společnost si pohrávala s myšlenkou používat pouze termoelektrické moduly připojené k FV panelům. V termoelektrickém modulu napětí aplikované přes termoelektrický materiál vložený mezi dvě keramické desky způsobí, že jedna strana je horká a druhá studená. Stávající termoelektrika (která se používají v autosedačkách s řízenou teplotou, lasery a přenosné piknikové chladiče), typicky bismut nebo telurid olova, však nejsou dostatečně účinné pro velké chladničky.
Gang Chen , profesor strojního inženýrství na MIT, říká, že účinnost chladicí jednotky závisí na její velikosti. Jak zmenšujete velikost na hotelovou ledničku, samotný kompresor se stává méně účinným, říká. V těchto případech se termoelektrika stává stále atraktivnější. Přístup společnosti Promethean ke kombinaci termoelektriky s kompresory zní jako logický argument pro zvýšení účinnosti chlazení v systémech komerčního měřítka, říká Chen.
60litrový prototyp společnosti používal moduly vizmut-tellurid od společnosti Marlow Industries se sídlem v Dallasu. To je dosud nejúčinnější chladící materiál, říká profesor fyziky Boston College Zhifeng Ren . Ale stále je co zlepšovat a Grama říká, že společnost hledá nové, možná účinnější materiály.
Startující společnost může mít štěstí. V poslední době vyšlo z laboratoří mnoho pokroků v termoelektrických materiálech. Chen z MIT například zvýšil účinnost teluridu bismutu a antimonu o 40 procent použitím nanokrystalických materiálů. Vědci si také pohrávají s telluridem olovnatým a začínají používat křemíkové nanodrátky a křemíkové-germaniové kompozity. Chen a Ren založili společnost s názvem GMZ Energy , se sídlem v Newtonu, MA, komercializovat svůj nanokompozitní materiál a očekávají komerční termoelektrické moduly do jednoho roku.