Французский стартап Equium разработал ядро ​​теплового насоса, которое работает на акустических волнах и производит горячий и холодный воздух. Equium производит ядро ​​и работает с другой компанией, которая интегрирует его в системы тепловых насосов. Блоки масштабируются от 1 кВт до 3 кВт и предназначены для жилых помещений.

Новый тепловой насос может достигать более высоких температур, чем существующие тепловые насосы, без необходимости использования хладагентов. Он работает с динамиком высокой точности (Hi-Fi), работающим от электричества, который создает акустическую волну в закрытом сосуде высокого давления, наполненном гелием под давлением 30 бар. Акустическая волна заставляет газ сжиматься или расширяться, перемещая тепло от более низкой температуры к более высокой или наоборот. Сердцевина теплового насоса заполнена водой, которая поглощает или отдает это тепло.

«Акустическая волна выполняет работу по сжатию и расширению газа, который производит тепло или холод соответственно», - сказал Филипп Лойе, менеджер по продукции Equium.

Лойер сказал, что тепловой насос может производить воду для бытовых нужд при температуре до 80 C. Он утверждает, что одним из ключевых преимуществ акустического теплового насоса по сравнению с традиционными установками, использующими хладагенты, является его способность достигать очень высоких или низких температур.

«Традиционные тепловые насосы используют хладагенты с температурной фазой. У них есть температурный предел, который представляет собой температуру перехода хладагента из жидкого состояния в газообразное», - сказал Лойер. «В нашем ядре гелий остается в газовой форме. Поскольку гелий остается газом до -200 °C, мы можем достичь более высоких температур внутри ядра нашего теплового насоса».

Тепловой насос работает со всеми внешними источниками тепла, включая источники воздуха при температуре от -15 C до 50 C. Учитывая, что его ядро ​​заполнено водой, он лучше всего работает как водяной и геотермальный тепловой насос. По словам Лойера, для использования в качестве теплового насоса с воздушным источником установка может быть оснащена вентилятором, который передает тепло от воздуха к воде.

Тепловой насос имеет коэффициент полезного действия (КПД) от трех до четырех, что означает, что он производит от 3 кВт до 4 кВт тепла на каждый киловатт потребляемой мощности. По словам Лойера, Equium нацелена на 8-10 кВт тепловой мощности для своего ядра теплового насоса. Он имеет 30-летний срок службы и прост в установке. Акустический тепловой насос также предлагает лучшую модуляцию, чем традиционные устройства.

«У нас такая же эффективность, как у традиционных тепловых насосов, но у нас лучшая модуляция благодаря акустической передаче», - сказал Лойер.

Традиционные блоки с фиксированной мощностью включаются и выключаются несколько раз в день, переключаясь между нулевой и максимальной производительностью для достижения правильного температурного баланса. Но новый тепловой насос модулирует свою мощность, чтобы постоянно обеспечивать желаемую температуру.

«Регулирование мощности классического теплового насоса очень энергозатратно. На нашей акустической системе регулировка очень проста», - объяснил Лойер. «Если вам нужно меньше энергии, вы можете просто уменьшить громкость динамика Hi-Fi».

Equium утверждает, что система теплового насоса работает совершенно бесшумно, несмотря на использование динамика для генерации акустической волны. Сообщается, что уровень шума ниже 30 дБ - эквивалент шепота.

«Звук, производимый нашей системой, остается внутри ядра, поэтому вы не можете услышать его снаружи», - сказал Лойер.