基本原理如下:
如果不断循环这一过程,并把热量在“热端”和“冷端”之间传递,系统就能像热泵或冰箱一样工作。
与传统 HVAC 相比,这种方案有几个关键差异:
Qurie 的技术源自德国 Fraunhofer 研究网络,特别是 Fraunhofer IPM(物理测量技术研究所)的“热量系统(Caloric Systems)”研究方向。
该研究团队长期开发基于多种热量效应材料的加热和制冷系统,包括:
这些系统都能在不使用有害制冷剂的情况下实现热泵功能。
在 Fraunhofer 的旗舰研究项目 ElKaWe 中,六个研究所联合开发电热量热泵,并构建了材料与系统级原型设备,以验证这种新型制冷架构的潜力。
研究团队同时探索新的热传输结构,例如与先进热管设计相关的方案,以提高固态设备在真实系统中的热交换效率。
电热量制冷仍处于发展阶段,但研究项目已经指出多个潜在应用场景,包括:
这些领域有两个共同特点:
如果固态制冷系统能实现更高效率和更低噪音,它们在紧凑空间或电气化设备中的优势会更加明显。
将材料科学突破转化为产品通常需要较长周期,因此这类项目往往依赖科研体系与风险投资的结合。
例如:
这些投资与德国科研体系之间形成了一种“技术转移生态”,目的就是把实验室成果变成可规模化的商业产品。
全球能源使用中,很大一部分来自建筑和设备的供热与制冷。因此,提高这一领域的效率,被认为是能源转型的重要环节。
电热量系统只是多种固态制冷路线之一,但随着材料科学、热管理和系统工程不断进步,未来十年这种技术有可能逐渐进入实际市场。
如果 Qurie 等公司能够把研究原型转化为可制造的产品,未来的空调、汽车和制冷设备或许可以摆脱压缩机和化学制冷剂——转而依赖一种几乎“全固态”的制冷方式。