Nowa technologia z Niemiec wygrywa z pompami ciepła. Wiemy, jak działa
Pompy ciepła mają nowego rywala – i to z najwyższej półki. Niemieccy naukowcy opracowali rewolucyjne urządzenie grzewczo-chłodzące, które działa bez hałasu, freonu i sprężarek. Wykorzystuje efekt elastokaloryczny i już teraz budzi ogromne zainteresowanie w świecie technologii. Czy to początek końca dominacji pomp ciepła? Sprawdź, na czym polega to przełomowe rozwiązanie!
- Czym jest efekt elastokaloryczny?
- Jak działa nowe urządzenie grzewczo-chłodzące?
- Zalety technologii elastokalorycznej
- Kto stoi za wynalazkiem?
- Co dalej z elastokaloryczną technologią?
- Czy elastokaloryczne urządzenia zastąpią pompy ciepła?
Czym jest efekt elastokaloryczny?
Efekt elastokaloryczny to zjawisko fizyczne, w którym podczas mechanicznego rozciągania lub ściskania specjalnych materiałów dochodzi do emisji lub pochłaniania ciepła. W nowoczesnych zastosowaniach wykorzystuje się do tego stopy niklu i tytanu, które pod wpływem naprężeń zmieniają swoją strukturę wewnętrzną. Gdy drut z takiego materiału zostaje rozciągnięty – oddaje ciepło, a podczas powrotu do pierwotnego kształtu – je absorbuje.
Działanie tej technologii można porównać do lodówki lub klimatyzatora, ale bez użycia szkodliwych gazów chłodniczych, takich jak freon czy izobutan. Dzięki temu rozwiązanie jest znacznie bardziej ekologiczne i bezpieczne. Co ważne, brak potrzeby sprężania gazów eliminuje również hałas oraz ryzyko wycieków.
Według badań zespołu naukowców z Niemiec, efekt elastokaloryczny pozwala osiągać wyjątkowo wysoką efektywność energetyczną, a przy tym umożliwia bardzo precyzyjne sterowanie temperaturą. Te cechy sprawiają, że technologia może całkowicie zmienić sposób, w jaki ogrzewamy i chłodzimy budynki, a także pojazdy czy urządzenia elektroniczne.
Jak działa nowe urządzenie grzewczo-chłodzące?
Prototyp opracowany przez niemieckich naukowców opiera się na zespole drutów wykonanych ze stopu niklu i tytanu. Druty te są naprzemiennie rozciągane i luzowane za pomocą mechanicznego systemu napędowego, co umożliwia cykliczne wytwarzanie oraz pochłanianie ciepła. Dzięki temu jedno urządzenie może zarówno ogrzewać, jak i chłodzić – bez użycia tradycyjnych komponentów chłodniczych.
Całym procesem steruje zaawansowany system czujników, które monitorują parametry materiału, m.in. zmiany oporu elektrycznego. Na ich podstawie algorytmy oparte na sztucznej inteligencji automatycznie regulują pracę systemu, tak by utrzymać zadaną temperaturę z bardzo wysoką precyzją – nawet do dziesiątych części stopnia.
Na szczególną uwagę zasługuje kompaktowy rozmiar urządzenia oraz jego energooszczędność. Prototyp zajmuje niewiele miejsca, może zostać zintegrowany z istniejącym systemem HVAC i pracuje niemal bezszelestnie. Dla użytkownika oznacza to większy komfort, niższe zużycie energii oraz brak potrzeby korzystania z chemicznych czynników chłodniczych.
Zalety technologii elastokalorycznej
Największym atutem tej nowatorskiej technologii jest jej wyjątkowo wysoka efektywność energetyczna. Według badań, współczynnik efektywności (COP) może przewyższać ten osiągany przez tradycyjne pompy ciepła. Co istotne, system działa bez sprężarek i gazów roboczych, co przekłada się na niższe koszty użytkowania oraz mniejsze obciążenie dla środowiska.
Kolejną zaletą jest niemal bezobsługowe działanie. Dzięki zastosowaniu wytrzymałych stopów metali i wyeliminowaniu łatwo zużywających się komponentów, jak sprężarki, system wymaga znacznie mniej serwisowania. Dodatkowo pracuje wyjątkowo cicho, co czyni go idealnym rozwiązaniem dla domów, biur czy innych miejsc, gdzie liczy się komfort akustyczny.
Trzecim plusem jest wysoka elastyczność zastosowań. Technologia elastokaloryczna może być łatwo skalowana – od niewielkich jednostek przeznaczonych do jednego pomieszczenia, po duże instalacje obejmujące całe budynki czy obiekty przemysłowe. To sprawia, że może skutecznie konkurować z obecnymi systemami grzewczymi i chłodniczymi na wielu poziomach.
Kto stoi za wynalazkiem?
Twórcami tej przełomowej technologii są naukowcy z Uniwersytetu Kraju Saary w Niemczech, od lat zajmujący się badaniami nad tzw. inteligentnymi materiałami. W prace nad urządzeniem zaangażowane są także uznane instytucje badawcze, takie jak Fraunhofer IPM, oraz firma Ingpuls, specjalizująca się w produkcji stopów z pamięcią kształtu.
W rozwój projektu zaangażowany jest również koncern Volkswagen, który dostrzega możliwość zastosowania technologii elastokalorycznej w swoich elektrycznych pojazdach. Dzięki współpracy sektora naukowego i przemysłowego przedsięwzięcie zyskało silne wsparcie badawcze i finansowe. Co ważne, rozwój tej innowacji wspiera także rząd Niemiec, widząc w niej szansę zarówno na korzyści ekologiczne, jak i gospodarcze.
Co dalej z elastokaloryczną technologią?
Prototyp urządzenia został zaprezentowany w kwietniu 2025 roku podczas renomowanych targów Hannover Messe. Innowacyjne rozwiązanie wzbudziło duże zainteresowanie wśród specjalistów z branży HVAC, architektów i inwestorów, którzy dostrzegli w nim potencjał do zrewolucjonizowania systemów ogrzewania i chłodzenia wnętrz.
Obecnie trwają prace nad dopracowaniem konstrukcji pod kątem produkcji seryjnej oraz redukcją kosztów komponentów. Inżynierowie skupiają się także na wydłużeniu trwałości materiałów i dalszym udoskonaleniu systemu automatycznego sterowania temperaturą, dostosowanego do różnych warunków klimatycznych.
Jeśli rozwój przebiegnie zgodnie z planem, pierwsze komercyjne wersje urządzeń mogą pojawić się na rynku już za kilka lat. Dynamiczne zainteresowanie ze strony inwestorów i producentów wskazuje, że technologia elastokaloryczna może odegrać istotną rolę w przyszłości nowoczesnych systemów grzewczych i chłodniczych.
Czy elastokaloryczne urządzenia zastąpią pompy ciepła?
Choć pompy ciepła nadal dominują na rynku, nowa technologia z Niemiec może wkrótce rzucić im poważne wyzwanie. Urządzenia oparte na efekcie elastokalorycznym oferują porównywalną, a nawet wyższą sprawność energetyczną, pracują niemal bezgłośnie i nie emitują szkodliwych substancji. Dodatkowo ich uproszczona konstrukcja może przełożyć się na niższe koszty serwisowania.
Zanim jednak te nowatorskie rozwiązania trafią do masowej produkcji, muszą przejść rygorystyczne testy wytrzymałościowe oraz wykazać się niezawodnością w różnych strefach klimatycznych. Pompy ciepła mają za sobą dekady rozwoju i tysiące sprawdzonych instalacji, podczas gdy technologia elastokaloryczna dopiero wchodzi na rynek.