Elektrokalorična toplotna pumpa efikasnija od konvencionalnih klima uređaja

Elektrokalorična toplotna pumpa efikasnija od konvencionalnih klima uređaja

Tim inženjera na Luksemburškom institutu za nauku i tehnologiju, u saradnji sa parom kolega iz kompanije Murata Manufacturing Company, razvio je regenerativnu elektrokalorijsku toplotnu pumpu koja je efikasnija od konvencionalnih klima uređaja.

U svom radu objavljenom u časopisu Nauka, grupa opisuje tehnologiju i koliko dobro su prototipovi funkcionisali. Jaka Tušek, sa Univerziteta u Ljubljani, u Sloveniji, objavio je članak Perspectives u istom izdanju časopisa u kojem su navedeni principi koji stoje iza elektrokalorične toplotne pumpe i rad tima koji je uradio na ovom novom naporu.

Konvencionalni klima-uređaji i frižideri obavljaju svoj posao kompresijom isparenja i omogućavajući im da se više puta šire, pristup koji je neefikasan i ekološki nepovoljan. Iz tog razloga, naučnici već dugi niz godina rade na pronalaženju odgovarajuće zamene.

Jedan pristup je razvoj elektronske toplotne pumpe u čvrstom stanju. Takvi uređaji obično uključuju izlaganje feroelektričnog materijala električnom polju, izazivajući polarizaciju, koja menja temperaturu materijala. Uređaji koji koriste ovaj pristup mogu biti dizajnirani da zagrevaju ili hlade vazduh oko sebe. Nažalost, uprkos velikom trudu, komercijalno održiva elektrokalorična toplotna pumpa nije materijalizovana zbog niza problema. Istraživački tim je zauzeo pristup zasnovan na tečnosti i stvorio je prototip uređaja efikasnijih od konvencionalnih klima uređaja.

Da bi napravili svoj uređaj, istraživači su položili trake olovo-skandijum tantalata jednu na drugu, a zatim ih stavili u silikonsko ulje odabrano zbog svojih svojstava prenosa toplote. Dodavanje struje uzrokuje zagrevanje traka, što gura tečnost u jednom pravcu, a zatim je gura u drugom smeru kada se ohladi – region razlike, otkrili su, bio je približno 20°C. Da bi se uređaj koristio kao grejač ili klima uređaj, ulje cirkuliše kroz sistem. Testiranje je pokazalo da je uređaj sposoban da dostigne 64% Karnoove efikasnosti – teorijsko ograničenje uređaja koji koriste takvu tehnologiju.

Istraživački tim priznaje da je potrebno više rada da bi se postigla takva efikasnost u stvarnom okruženju.