Gabriela Kolářová, 21. 01. 21

Chladičů do automobilů se jen v Evropě vyrobí desítky milionů kusů ročně. Obvykle bývají z kovu, odborníci z Fakulty strojního inženýrství VUT ale už několik let pracují na vývoji zcela nového typu chladiče z dutých polymerních vláken. Prototyp první generace už vyzkoušeli v autě, nový typ výměníku by ale mohl najít uplatnění i v klimatizačních jednotkách, při chlazení baterií nebo na místech, kde kovový chladič není vhodný, například kvůli korozi.

Na první pohled vypadá jako běžný chladič. Ve skutečnosti jde o zcela novou generaci tepelných výměníků, na nichž na strojní fakultě VUT pracují od roku 2007. Výměník tvoří síť dutých polymerních vláken protkaná vláknem z textilu o průměru 1 mm, aby polymer držel, kde má, a mohl kolem něj proudit vzduch.  Protože ale polymery samy o sobě teplo příliš dobře nevedou, přidává se do nich uhlík, nebo se používají ve formě dutých vláken s co nejtenčí stěnou. Podnět k vývoji těchto chladičů přišel z průmyslu.

„Kovový chladič nemůžete dát například do chemicky aktivního prostředí, protože velmi rychle koroduje, zatímco mnohé plasty odolávají lépe. Další výhodou je nižší hmotnost polymerního výměníku. A taky fakt, že plasty jsou levnější, snadněji obrobitelné a k výrobě by se dalo využít i recyklovaných plastů, což snižuje ekologickou zátěž,“ popisuje Tereza Kroulíková, která na výzkumu pracuje. Materiál má také tu výhodu, že je nevodivý, takže není potřeba žádná dodatečná izolace, výměník je izolant sám o sobě.

Ve svém výzkumu skupina pod vedením Terezy Kůdelové řeší, jak tepelný výměník využít pro automobilový průmysl. Mají za sebou první zkušební jízdu autem, kde byl výměník z polymerních vláken instalován místo klasického chladiče. Zvenku jej chladil vzduch, uvnitř cirkulovala směs vody a nemrznoucí kapaliny, která se v autech běžně používá. „Je to takzvaný prototyp první generace, v dalších dvou letech by měl vzniknout i vylepšený prototyp druhé generace.
 

Na výrobě prototypů spolupracují strojaři z Brna s Technickou univerzitou v Liberci, která umí z polymerních vláken utkat teplosměnnou plochu. Ve vývoji jsou zapojeny také tři firmy z oblasti automobilového průmyslu a zpracovaní plastů.

Dopad:

Výzkumníci nyní řeší, jak si poradit s některými limity nové technologie. Jedním z nich je, jak by se současná poměrně složitá experimentální výroba mohla stát jednodušší, případně i sériovou. Kromě vývoje automobilového chladiče se zajímají i o další využití v automobilovém průmyslu. Potenciál je v klimatizačních jednotkách, chlazení elektroniky nebo třeba baterií, což je aktuální otázka například v případě elektromobilů. Prototyp první generace už vědci vyzkoušeli v autě, v dalších dvou letech by měl vzniknout i vylepšený prototyp druhé generace, a když to dobře půjde, mělo by dojít i na zkoušky s autem na okruhu. Nový typ tepelných výměníků by díky svým výhodám mohl najít široké využití v praxi

Tento článek je chráněn pomocí blockchainové služby Mytitle.