- 韓國研究團隊開發新型化學吸附熱泵，利用低温廢熱製冷。
- 新系統能以低至 40°C 的廢熱進行冷卻，取代傳統設備。
- 使用天然氨作為制冷劑，大幅減少溫室氣體排放。
- 原型測試顯示，40°C 廢熱可作為空調主要能源。
來自韓國機械材料研究院 (KIMM) 的聯合研究團隊，與中央大學合作開發出一種新型化學吸附熱泵，能夠直接將低温廢熱轉化為冷卻能量。數據中心和工業廠房在保持設備冷卻方面消耗大量電力，而被排放至周圍環境的低温熱廢氣則完全未被利用，這是對能源的巨大浪費。韓國研究人員旨在通過這種新型熱泵系統來解決此問題。KIMM 設計的熱泵能夠有效利用工廠和數據中心排放的温暖廢氣，而中央大學則研發了一種無噪音和振動的電化學壓縮機。
製造商 Samjung Tech Co., Ltd. 隨後成功生產了一個 10 kW 級別的原型機，展示了這一開創性系統。
新系統的技術優勢
傳統的吸附冷卻技術需要超過 70°C 的高温熱源來運行，而標準空調則依賴噪音大、耗能的機械壓縮機。新系統能夠使用低至 40°C (104°F) 的廢熱進行冷卻，結合了化學吸附技術和靜音電化學壓縮機，從而用幾乎無聲的高效冷卻解決方案取代了重型、負擔電網的機械設備。值得注意的是，這一系統通過徹底重新設計熱泵的核心吸附牀，實現了世界領先的特定冷卻功率 (SCP) 346.5 W/kg。
這種結構優化提高了熱效率，允許系統每單位質量提取更多的冷卻能力，最終提供的性能超過現有國際技術的兩倍，為更緊湊和強大的廢熱冷卻單元鋪平了道路。
環保與商業應用潛力
該系統使用天然氨作為工作制冷劑，完全克服了對全球變暖和臭氧層耗損有貢獻的合成化合物如 HCFCs 和 HFCs。氨的使用幾乎沒有臭氧耗損和接近零的全球變暖潛力，輕鬆符合當今嚴格的全球環境標準。此外，這使得熱泵成為一項綠色技術，大幅減少了能源生產和化學製冷劑所排放的温室氣體。
目前正在進行的原型測試顯示，設施每天排放大量 40°C 的熱 runoff。之前，這種熱能被認為過於冷卻，無法用於實際工作。如今，這些廢熱成為空調的主要能源。10 kW 級別的原型機正在進行演示測試。此外，該合作還推進了一種大面積氨壓縮機，可能使這項靜音技術更接近於在醫院、學校和家庭等對噪音敏感的環境中的商業應用。這種壓縮機採用了多層堆疊配置，操作人員只需添加更多單元到堆疊中以擴大容量，無需重新設計重型機械外殼。
韓國機械材料研究院首席研究員金揚博士表示：「這項研究的最大成就就是成功展示了從工廠和數據中心以僅 40°C 的低温廢熱進行冷卻。我們目前正在進行 10 kW 級別原型機的演示測試。在這些測試的基礎上，我們計劃進一步研究以推進技術的現場演示。」隨著團隊向商業化推進，這項技術有望顯著降低數據中心和工廠的電費，同時減少全球工業碳足跡。
低温廢熱利用的未來潛力
這項新型化學吸附熱泵技術的重要性在於其能有效利用工廠和數據中心排放的低温廢熱，這不僅能降低能源浪費，還能顯著減少電費支出。傳統冷卻系統對高温熱源的依賴使得許多低温廢熱未被充分利用。隨著全球對環保要求的提高，這種新技術的推廣將有助於減少工業碳足跡，並符合當前的環境標準，為未來的商業應用開創新機會。