تعد مكيفات الحالة الصلبة الجديدة هذه بمستقبل رائع. العلماء ليسوا متأكدين من ذلك.
المهم هو ما إذا كان بإمكانهم مطابقة كفاءة مكيف الهواء التقليدي. “أحد الأسئلة الرئيسية المتبقية هو لماذا لا تتمتع مبردات الحالة الصلبة بكفاءة الدورات الديناميكية الحرارية النموذجية؟” يقول برامود ريدي، أستاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة ميشيغان والذي يدرس انتقال الحرارة. ويجري حاليًا تنفيذ برامج بحثية وتجريبية لاختبار مجموعة من الأساليب. تستخدم شركة Mimic Systems، ومقرها بروكلين، نظام التبريد الحراري، الذي يمرر تيارًا عبر مواد شبه موصلة لنقل الحرارة من جانب إلى آخر. ويتم تجربة نظام التحكم بالمناخ على مستوى الغرفة في شقة في فانكوفر. من المقرر أن تختبر الشركة الألمانية Magnotherm نظامها، الذي يعتمد على إعداد حراري مغناطيسي ينقل الحرارة عن طريق مغنطة المواد وإزالة مغناطيسيتها، في سلسلة من محلات السوبر ماركت. أعلن فريق بحثي في هونج كونج أن جهازه المرن الحراري، الذي تسخن مادته وتبرد أثناء تمددها وانكماشها، يمكن أن تنخفض درجة حرارته إلى ما دون الصفر المئوي. وتراهن شركة باروكال في المملكة المتحدة على أنظمة الضغط الحراري، التي تغير درجة الحرارة استجابة للتغيرات في الضغط. لكن الخبراء، وخاصة في مجال الطاقة الكهربائية الحرارية، لديهم شكوك حول مدى قدرة أي نظام الحالة الصلبة على المنافسة. بالنسبة لمعظم أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الحديثة، يبلغ معامل الأداء (COP) 3، كما يوضح جيف سنايدر، الأستاذ بجامعة نورث وسترن الذي يدرس التوصيل الكهربائي والحراري. وهذا يعني في الأساس أن النظام يحرك ثلاث وحدات من الحرارة لكل وحدة طاقة تدخل فيه. يقول سنايدر إن الكهرباء الحرارية على وجه الخصوص تميل إلى أن يكون لها أداء أقل بكثير عند مستويات عالية من التغير في درجات الحرارة، مما يعني أنها مناسبة بشكل أفضل للاستخدامات المتخصصة مثل تبريد الجزء الخلفي من مقعد السيارة. يجري اختبار وحدة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) الكهروحرارية الخاصة بشركة Mimic في شقة في فانكوفر. ومع ذلك، فإن الكفاءة ليست كل شيء، كما تقول ليندساي راسموسن، مديرة المشتق الثالث لتسريع تكنولوجيا المناخ التابع لمعهد روكي ماونتن، والذي يدعم كلاً من Magnotherm وMimic. في الولايات المتحدة، تستخدم أغلب أجهزة تكييف الهواء المستخدمة حاليا مادة تبريد تسمى R410A، والتي لديها القدرة على إحداث الاحتباس الحراري أكثر من 2000 مرة من ثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى ذلك، فإن أجزائها المتحركة يمكن أن تجعلها أقل متانة، خاصة بالمقارنة مع نموذج الحالة الصلبة الأقل تعقيدًا من الناحية الميكانيكية.
تم النشر: 2026-06-15 10:00:00
مصدر: www.technologyreview.com
