메릴랜드 투데이

엔지니어들은 더 친환경적인 미래를 위해 가열 및 냉각 기술을 발전시킵니다.

매기 하슬람(2023년 4월 17일)

메릴랜드 대학교 환경 에너지 공학 센터의 연구에서는 난방 및 냉각 장치의 기본 사항을 다루면서 차세대 무탄소 기술을 발전시키고 효율성을 향상시킵니다.

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아, 여름의 소리: 사무실 HVAC 시스템의 위안을 주는 윙윙거리는 소리; 고층 아파트를 장식하는 회전식 창문 유닛의 교향곡; 마지막 아이스캔디를 집는 동안 냉동실의 한숨.

무더운 날에는 여러분의 귀에 들리는 음악이 지구에는 불행이 될 수 있습니다. 미국 국립재생에너지연구소(National Renewable Energy Laboratory)의 연구에 따르면 에어컨 하나만으로 매년 대기 중으로 19억 5천만 톤의 이산화탄소가 배출되며, 지구 온난화로 인해 인구가 증가하고 도시화됨에 따라 문제는 더욱 악화될 것으로 예상됩니다.

수학을 이해하는 데 엔지니어가 필요한 것은 아니지만 솔루션을 찾는 데는 엔지니어가 필요할 수 있습니다. 메릴랜드 대학교 환경 에너지 공학 센터에서 진행 중인 연구는 열 펌프, 압축기, 열 교환기 및 냉매와 같이 온실 가스 배출에 기여하는 강제 공기의 에너지 소모가 큰 내부 작동 방식을 혁신하여 더 작고, 더 가볍고, 더 효율적이고, 효율적으로 만들고 있습니다. 재생 가능한.

"대부분의 사람들은 냉난방 기술이 탄소 배출에 얼마나 중요한지 잘 모릅니다. 그러나 그것이 우리의 삶의 방식을 보존하는 데 얼마나 중요한지도 모릅니다."라고 학과의 동료들과 함께 센터를 이끌고 있는 Vikrant Aute 연구 교수는 말했습니다. 기계공학과: Minta Martin Reinhard Radermacher 교수, 황윤호 연구교수. "탄소화되지 않은 미래를 위해서는 신기술이 매우 중요할 것입니다."

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국제에너지기구(International Energy Agency)는 전 세계에 20억 대가 조금 넘는 에어컨이 있는 것으로 추산하고 있으며, 지구의 온도 조절 장치가 지속적으로 향상됨에 따라 그 숫자는 2050년까지 55억 대까지 늘어날 것으로 예상됩니다. 같은 기간에 온실가스 순배출 제로에 도달하겠다는 전 세계적 약속을 이행하면서 사회가 어떻게 이들에게 힘을 실어줄 것인가는 차세대 무탄소 기술을 발전시키고 효율성을 향상시키기 위해 노력하고 있는 센터 연구원들에게 시급한 질문입니다.

"사람들은 새 iPhone을 사는데 1,000달러를 쓰겠지만, 수백 달러의 에너지 비용을 절약할 수 있는 보다 효율적인 에어컨에 대한 그런 종류의 열정을 얻기는 어렵습니다."라고 Aute는 말했습니다. "우리는 에어컨의 아이폰을 만들고 싶다."

30년의 역사 동안 CEEE는 미국 에너지부와의 오랜 관계를 포함하여 최고의 냉동 제조업체와 국제 및 연방 기관의 연구 파트너로서 새로운 기술을 개발하고 글로벌 탄소 중립을 위한 지침을 추진하기 위해 협력해 왔습니다. 접근하다.

박사후 연구원인 James Tancabel Ph.D는 "집 안을 차갑게 만들기 위해 에어컨을 켤 때, 다른 곳을 따뜻하게 해야 합니다"라고 말했습니다. 7년 동안 CEEE에서 근무한 22년생입니다. "사람들이 그 영향을 볼 수 있도록 돕고 미래를 설계하려면 해당 분야의 전문가가 필요합니다."

지구의 기후를 보호하기 위한 UMD 기반 기술이 진행되고 있습니다. 매장에 무엇이 있는지 살펴보겠습니다.

얼음 위에 냉매 넣기: 가정에서 식품에 이르기까지, 하이드로플루오로카본 냉매는 냉방을 유지하는 핵심이지만, 누출되면 대기 중에 지구를 온난화시키는 열을 가두게 됩니다. 센터와 재료공학부의 10년 프로젝트 이치로 교수

Takeuchi는 압축을 통해 열이나 냉기를 생성할 수 있는 형상 기억 합금을 사용하여 냉매를 완전히 버리려고 합니다. 탄성칼로리 냉각을 사용하는 장치를 개발한 최초의 연구팀 중 하나이자 이 기술의 글로벌 선두주자인 이 팀은 현재 와인 냉장고에 전력을 공급하기에 충분한 100와트의 냉각 용량을 생산할 수 있는 프로토타입을 보유하고 있습니다. 팀은 창문 장치, 집 전체 냉각 시스템 및 상업용 HVAC로 확장하기를 희망합니다.