Kammaren för nolleffektuppvärmning (ZPW) avbildad på kusttundran i Alaska. Kredit:Alistair Rodgers, Brookhaven National Laboratory
Att se hur ekosystem reagerar på stigande temperaturer kräver ofta uppvärmning av en forskningstomt. Arbetar i Arktis och andra avlägsna områden, forskare bygger ofta strukturer som är beroende av passiv uppvärmning från solen. Detta tillvägagångssätt värmer bara forskningsområdet med cirka 1,5 grader Celsius. Forskare utvecklade ett alternativt tillvägagångssätt som använder modulerande ventilering. Systemet kräver ingen ström för helt autonom drift. När den testades på kusttundran i norra Alaska, kamrarna fördubblade uppvärmningen som uppnåddes av befintliga tillvägagångssätt.
Kammaren låter forskare studera effekten av högre temperaturer än vad som är möjligt med passiv uppvärmning. Detta är särskilt relevant för avlägsna och utmanande miljöer, såsom Arktis. Platser i Arktis förväntas värmas upp med mer än gränsen på 1,5 grader Celsius för nuvarande teknik i mitten av seklet.
Värmekammaren med nolleffekt kräver ingen elektrisk kraft för helt autonom drift. Den använder ett nytt system av interna och externa värmeväxlare som tillåter differentiell aktivering av kolvar i kopplade cylindrar för att kontrollera kammarventilation. Detta gör det möjligt för nolleffektvärmningskammarens ventilation att reagera på skillnaden mellan den yttre och inre lufttemperaturen, därigenom ökar potentialen för uppvärmning och eliminerar risken för överhettning.
Under tösäsongen på kusttundran i norra Alaska, värmekammaren med nolleffekt höjde den genomsnittliga dagliga lufttemperaturen 2,6 grader Celsius över omgivningen, dubbla uppvärmningen som uppnås av en intilliggande passivt uppvärmd kontrollkammare som saknade hydraulsystemet. Metoden för att designa kammaren är mycket flexibel och avstämbar. Designen möjliggör anpassning för användning i många olika miljöer där betydligt större temperaturmanipulation än vad som är möjligt med befintliga passiva uppvärmningsmetoder önskas.