Pompa di calore elettrocalorica di Fraunhoferpompe di calore oggi lavorano quasi esclusivamente sulla base della tecnologia dei compressori. compressoreit richiedono refrigeranti dannosi. In questo contesto sviluppare sei Istituti Fraunhofer Nel progetto guida Fraunhofer “Elkawe”, pompe di calore elettrocaloriche ad alta efficienza che fanno a meno di refrigeranti nocivi.

Pompe di calore a stato solido a cui sistemi elettrocalorici contare, lavorare con fluidi innocui come l'acqua. Anche i sistemi calorici sono silenziosi, il che è importante, ad esempio, per l'aria condizionata dei veicoli elettrici. I risultati precedenti danno anche motivo di supporre che le pompe di calore elettrocaloriche saranno superiori alla tecnologia dei compressori in termini di efficienza. "Vediamo l'opportunità di sostituire completamente le pompe di calore a compressore a lungo termine", afferma il prof. Karsten Buse, direttore del Fraunhofer IPM, che guida il progetto. "Secondo le conoscenze che siamo stati in grado di acquisire in questo settore fino ad ora, l'elettrocalorica può avere un potenziale dirompente per la tecnologia di riscaldamento e raffreddamento".

Le pompe di calore elettrocaloriche promettono un grado di efficienza notevolmente più elevato, che aumenta la diffusione delle pompe di calore per il Condizionamento d'aria della costruzione porterà. Nella tecnologia della refrigerazione, il team di ricerca si è concentrato principalmente sulla tecnologia della refrigerazione industriale, sulla climatizzazione dei veicoli, sui server e quadro elettricorefrigerazione e frigoriferi da laboratorio a vista. In linea di principio, la tecnologia è adatta anche per la tecnologia di raffreddamento domestico.

Pompa di calore realizzata con materiali elettrocalorici ceramici 

Gli scienziati saranno attivi Materiale e struttura del sistema lavorare per dimostrare il potenziale dirompente della tecnologia. Fraunhofer IKTS ha una vasta esperienza con materiali e rivestimenti elettrocalorici ceramici. Fraunhofer IAP e LBF contribuiscono al know-how per lo sviluppo di materiali polimerici che vengono ulteriormente sviluppati per l'uso nelle pompe di calore elettrocaloriche. Fraunhofer FEP sta sviluppando rivestimenti speciali per l'isolamento e la funzionalizzazione dei componenti.

Fraunhofer LBF Oltre ai polimeri funzionali, esaminerà anche la durata e l'affidabilità dei materiali e dei sistemi. Fraunhofer IAF svilupperà il controllo elettrico per le pompe di calore. Il materiale e i componenti devono essere stabili a lungo termine, sufficientemente disponibili, poco costosi e, ultimo ma non meno importante, innocui. Tutte queste competenze vengono riunite per implementare un approccio di sistema completamente nuovo brevettato da Fraunhofer IPM: ciò prevede che il trasferimento di calore sia implementato attraverso una combinazione di evaporazione e condensazione di un fluido innocuo nei cosiddetti tubi di calore con un diodo termico.

* Dissipazione di calore Finora si è rivelato un collo di bottiglia per quanto riguarda l'efficienza dei sistemi elettrocalorici: più veloce è fatto, più potente è la pompa. Studi preliminari dimostrano che questo può essere fatto molto più velocemente con il nuovo concetto. I sistemi funzionano senza pompaggio attivo e quindi raggiungono una frequenza di ciclo molte volte superiore rispetto ai sistemi precedenti. Il team mira ad avere un dimostratore con una potenza di 100 W e un aumento della temperatura di 30 K in quattro anni.


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