Fraunhofer Enstitüsü, kompresörsüz katı hal ısı pompasında yüksek verime ulaştı

Tam Boyutta Gör

Kompresör yerine elektrokalorik malzeme

Geleneksel ısı pompalarında kompresörler, soğutucuyu soğutma döngüsü içerisinde hareket ettirerek, ısı eşanjörleri vasıtasıyla ısı transferi gerçekleştirerek ısıtma veya soğutma işlemini gerçekleştiriyor. Buna alternatif olarak ise elektrik uygulandığında ısı transferi sağlayan malzemelerden oluşturulmuş elektrokalorik ısı pompaları geliştiriyor. 

Fraunhofer'deki arştırmacılar, elektrokalorik ısı pompalarında ısı transfer oranını artırmak ve kalorik malzeme üzerindeki sıvının buharlaşması ve yoğunlaşması yoluyla gizli ısı transferi elde etmek için aktif elastokalorik ısı boruları (AEH) kullandılar. Akışkan olarak ise su ve etanol kullanıldı.

Araştırmacılar, ısı boruları yaklaşımının geleneksel ısı pompalarındaki soğutucu gazın hareketinden daha hızlı çevrime olanak sağladığını söylüyor. Sıvının elektrokalorik malzemenin yüzeyinde saniyede on defaya kadar buharlaşıp yoğunlaşabildiği ve bu sayede çok daha az malzeme ile daha fazla ısının taşınabildiği belirtiliyor. Bu da, gelecekte çok daha düşük maliyetli sistemlerin geliştirilebilmesinin önünü açıyor.

Araştırma ekibi ayrıca, yüzeyden buharlaşmayı özellikle verimli hale getirmek için Fraunhofer Elektron Işını ve Plazma Teknolojisi Enstitüsü tarafından geliştirilen süper hidrofilik katmanları ve Fraunhofer Yapısal Dayanıklılık ve Sistem Güvenilirliği Enstitüsü tarafından geliştirilen, elektrokalorik segmentlerin elektrotlarını epoksi reçineye yerleştirme işlemini kullanarak elektriksel arızaları önledi.

Verimlilik %99,74'e çıkarıldı

Dahası, Fraunhofer Uygulamalı Katı Hal Fiziği Enstitüsü'nden araştırmacılar, ısı pompalarının elektrik kontrollerini iyileştirmek için galyum nitrür (GaN) bazlı çok seviyeli bir DC/DC dönüştürücü tasarladı. Bu cihazın, sistemin elektriksel verimliliğini %99,74’e çıkardığı ve bu değerin, daha önce %90’ın altında olan dönüşüm verimliliğinin önemli oranda üstünde olduğu belirtiliyor.

Fraunhofer ISE, üç farklı demo sistemde tüm bileşenlerin birlikte çalıştığını ve beklenen sistem performansını elde ettiğini söylüyor. Enstütü ayrıca, yaptıkları simülasyonlarda, günümüz malzemeleriyle elektrokalorik ısı pompalarının verimliliğinin kompresörlü sistemlerinin verimliliğine eşit düzeye eriştiğini belirtiyor. Ancak ticari kullanım için hala önlerinde gidecek çok yolları olduğunu da ekliyor.

Bu haberi, mobil uygulamamızı kullanarak indirip,
istediğiniz zaman (çevrim dışı bile) okuyabilirsiniz:

Daha Fazla Video

donanimhabercom Instagram Takip Et

Elektrikli ticari araç BIG.e'nin üretimi başladı

X

xsw 1 gün önce

Kargo şirketleri için güzel bir alternatif olabilir.