Kompressorlarsiz yuqori samarali issiqlik nasoslari - Fraunhofer tadqiqotchilari yaqinda yakunlangan ElKaWe tadqiqot loyihasida ushbu tasavvurni amalga oshirish uchun uzoq yo'lni bosib o'tishdi. Ular materiallar va tizimni loyihalashda hal qiluvchi yutuqlarga erishdilar va texnologiyaning ulkan salohiyatini namoyish qiluvchi birinchi elektrokalorli namoyishchilarni yaratdilar.
Butun dunyoda sovutish va konditsionerlik texnologiyasiga talab tez sur'atlar bilan o'sib bormoqda. Hozirgi issiqlik nasoslari kompressorlar asosida ishlaydi va isitish va sovutish uchun ishlatiladi. Qayta tiklanadigan elektr energiyasi bilan ishlaydigan ular energiya almashinuvi uchun muhim qurilish blokidir. Fraungofer tadqiqotchilari issiqlik nasoslari texnologiyasini tubdan yangi kontseptsiya bilan inqilob qilishni maqsad qilganlar: Ularning maqsadi qattiq holatda issiqlik nasoslari zararli sovutgichlarni talab qilmaydigan va kompressorga asoslangan tizimlarga qaraganda samaraliroq bo'lgan elektrokalorli materiallarga asoslangan. Yaqinda tugallangan ElKaWe (Elektrokalorik issiqlik nasoslari) loyihasi doirasida oltita Fraunhofer instituti elektrokalorik tizimlarning barcha asosiy sub-texnologiyalarini tadqiq qildi. "ElKaWe bilan biz materiallar, elektronika va issiqlik uzatishda sezilarli yutuqlarga erishdik. Garchi hali qilinadigan ishlar ko'p bo'lsa-da, bu bozorga chiqish yo'lidagi hal qiluvchi qadamlar edi", deydi Fraunhofer IPM loyihasi rahbari doktor Kilian Bartolome.
Elektrokalorli faol material elektrokalorli issiqlik nasoslarining samaradorligi va uzoq umr ko'rishida asosiy rol o'ynaydi. Konsorsium turli polimer va keramika materiallarini ishlab chiqdi va sinovdan o'tkazdi. Fraunhofer IAP jamoasi yupqa, dielektriklarga chidamli elektrokalorli polimer plyonkalarni o'n qatlamgacha bo'lgan komponentlar sifatida ishlab chiqdi va yangi xalqaro standartlarni o'rnatdi. Fraunhofer IKTSda dielektrik quvvati va ish chastotasi bo'yicha yuqori talablarga javob beradigan PMN-PT (qo'rg'oshin magniy niobat/qo'rg'oshin titanat) asosidagi ko'p qatlamli keramik komponentlar ishlab chiqildi. Dastlabki uzoq muddatli sinovlarda keramika komponentlari juda barqaror ekanligini isbotladi: 70 million tsikldan ortiq elektrokaloriya ta'sirida hech qanday o'zgarish kuzatilmadi. Komponentlarning boshqa materiallar bilan keyingi sinovlari davom etmoqda. Bundan tashqari, qo'rg'oshinsiz bariy stronsiy qalay titanat (BSSnT) istiqbolli keramika materiali bo'lib, undan kelajakda elektrokalorli komponentlar joriy RoHS (Xavfli moddalarni cheklash) direktivasiga muvofiq ishlab chiqarilishi mumkin.
Issiqlik quvurlari orqali tez issiqlik uzatish - zararli sovutgichlarsiz
Issiqlikning tarqalishi hozirgi kunga qadar elektrokalorli issiqlik nasoslarining ishlashi bilan bog'liq muammo bo'lib chiqdi: bu qanchalik tez sodir bo'lsa, tizim shunchalik samarali bo'ladi. Tez issiqlik uzatish uchun tadqiqot guruhi faol kaloriyali issiqlik quvurlariga (AEH) tayanadi, ularda issiqlik uzatish yashirin issiqlik orqali sodir bo'ladi: kaloriyali materialdagi suyuqlikning bug'lanishi va kondensatsiyasi orqali. Etanol va suv ishlatilgan - an'anaviy issiqlik nasoslariga nisbatan hal qiluvchi ustunlik. Fraunhofer IPM tomonidan patentlangan AEH kontseptsiyasi birinchi marta ElKaWe loyihasining bir qismi sifatida elektrokaloriya tizimida ishlatilgan. Issiqlik quvurlariga asoslangan yondashuv bilan suyuqlikni ilgari keng tarqalgan faol nasos bilan solishtirganda sezilarli darajada yuqori aylanish chastotalariga erishish mumkin. Elektrokalorli material yuzasida bug'lanish va kondensatsiya soniyada o'n martagacha sodir bo'lishi kerak. Bu kam material bilan ko'p issiqlikni tashish imkonini beradi, bu esa ayniqsa tejamkor tizimlarga yo'l ochib beradi. Fraunhofer FEP uzoq muddatli barqaror superhidrofil qoplamalarni ishlab chiqdi, ular sirtdan ayniqsa samarali bug'lanishni ta'minlaydi. Elektr uzilishlarining oldini olish uchun Fraunhofer LBF shuningdek, elektrokaloriya segmentlarining elektrodlarini epoksi qatroniga joylashtirish jarayonini ishlab chiqdi.
Samarali boshqaruv elektroniği ham kaloriyali issiqlik nasoslarida yuqori ishlash koeffitsientiga erishish uchun juda muhimdir. Fraunhofer IAF tadqiqotchilari ElKaWe loyihasida elektrokalorifik issiqlik nasoslarida foydalanish uchun maxsus sxema topologiyasini ishlab chiqdilar. GaN-ga asoslangan ko'p darajali DC/DC konvertori 99,74 foiz elektr samaradorligiga erishadi - ilgari 90 foizdan kam bo'lgan zaryad o'tkazish samaradorligi uchun yangi global standartlarni o'rnatadi.
Tadqiqotchilar uchta turli ko'rsatuvchi tizimlardan foydalangan holda, barcha komponentlar birgalikda ishlashini va kutilgan tizim ishlashiga erishilganligini ko'rsatdi. Simulyatsiyalar shuni ko'rsatdiki, elektrokalorli issiqlik nasoslarining samaradorligi, hatto bugungi materiallar bilan ham, kompressor tizimlari bilan solishtirish mumkin. Turli materiallar sinflarining tahlili shuni ko'rsatadiki, ishlash koeffitsientini yanada oshirish uchun katta imkoniyatlar mavjud, ya'ni elektrokaloriya tizimlarining samaradorligi o'sishda davom etishi mumkin. "Jamoa loyihada mukammal fanlararo hamkorlikni namoyish etdi va muhim savollarni hal qildi. Elektrokalorikaning ulkan salohiyati bu erda ajoyib tarzda namoyish etildi ", deydi loyihaning maslahat kengashidagi tadqiqot ishlarini yaqindan kuzatib borgan Kristian Vogel.
ham o'qing
AI issiqlik nasoslarining katta kamchiliklarini ko'rsatadi | Pugnalom
Shvetsiyadagi geotermal issiqlik nasoslari - muvaffaqiyatli model | Pugnalom
