magnetokalorično hlajenje - Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko

Cool BatMan prepoznan kot uspešen projekt programa M-ERA.NET

admin — Tue, 10 Feb 2026 13:37:36 +0000

Projekt Cool BatMan je bil prepoznan kot uspešna zgodba programa M-ERA.NET.

Cilj projekta je bil vzpostaviti temeljno razumevanje dinamičnega procesa kompaktnega hladilnega koncepta. Združuje izkoriščanje magnetokaloričnega učinka ter digitalno mikrofluidiko na osnovi elektroomočenja na dielektriku (EWOD). Delo je vključevalo napredne postopke izdelave na mikroskopski skali in nove pristope karakterizacije.

Ključni rezultat projekta je bil pokazati, da ima digitalna mikrofluidika, ki je široko uveljavljena v bioanalitskih sistemih “lab-on-a-chip”, velik potencial tudi za upravljanje s toploto na mini- in mikrometrski skali.

Zahvaljujemo se partnerskim institucijam konzorcija: Institut Jožef Štefan, Inštitutu Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden ter Univerzi v Barceloni. Zahvaljujemo se tudi programu M-ERA.NET za priznanje.

Celotno uspešno zgodbo si lahko preberete tukaj:
https://www.m-era.net/news/successtory_coolbatman

The post Cool BatMan prepoznan kot uspešen projekt programa M-ERA.NET first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

Pojavljajoče se priložnosti za visokotemperaturne trdninske in plinske toplotne črpalke

admin — Sun, 21 Dec 2025 12:49:01 +0000

Raziskovalci iz Laboratorija za hlajenje in daljinsko energetiko (LAHDE) so skupaj z mednarodno ekipo objavili raziskavo v reviji Nature Energy (Springer Nature), ki velja za vodilno znanstveno publikacijo na področju energetike. V članku so prvič celovito ovrednotili doslej spregledan potencial alternativnih tehnologij visokotemperaturnih toplotnih črpalk, ki bi lahko v industriji in energetiki nadomestile neučinkovito kurjenje fosilnih goriv ter neposredno električno ogrevanje. S tem bi bistveno zmanjšali rabo energije, emisije in toplotno obremenjevanje okolja.

Toplota je srce energetskega problema: za ogrevanje in hlajenje uporabimo približno 50 % končne rabe energije, hkrati pa se približno 50 % končne rabe energije pretvori v odpadno toploto – toploto, ki jo danes pogosto preprosto zavržemo v okolje prek hladilnih stolpov, segrevanja rek ali morja in drugih izpustov. Raziskava pokaže, da lahko visokotemperaturne toplotne črpalke to odpadno toploto učinkovito zajamejo in jo nadgradijo na bistveno višje temperature, primerne za najzahtevnejše industrijske procese.

Današnje tržne rešitve visokotemperaturnih toplotnih črpalk so praviloma omejene na temperature približno do 250 °C, medtem ko številni industrijski procesi zahtevajo več –tudi do ali celo prek 1000 °C. Objavljena raziskava zato sistematično predstavi in primerja alternativne pristope, ki bi lahko omogočili preboj: kalorične, termoelektrične, termoakustične tehnologije ter mehanske procese na osnovi Stirlingovega in Braytonovega krožnega procesa.

Povezava: https://www.nature.com/articles/s41560-025-01908-4

The post Pojavljajoče se priložnosti za visokotemperaturne trdninske in plinske toplotne črpalke first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

Dnevi magnetokalorike 2025 v Delftu

admin — Wed, 26 Nov 2025 14:28:28 +0000

20. in 21. novembra je v Delftu na Nizozemskem potekala 6. konferenca DDMC, ki jo je organizirala Tehniška univerza Delft.

Med konferenco je naš študent Kamyar Dobakhti predstavil poster z naslovom Numerical simulation of a high-frequency regenerative thermomagnetic generator, ki je pritegnil precejšnje zanimanje udeležencev.

Prof. dr. Andrej Kitanovski pa je imel vabljeno predavanje z naslovom Magnetocaloric Cooling and Heat Pump Technologies: Competitive Outlook, ki je vzbudilo veliko zanimanja in je bilo deležno lepega odziva.

The post Dnevi magnetokalorike 2025 v Delftu first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

MAGCCINE – prvo letno srečanje v Grenoblu

admin — Thu, 23 Oct 2025 13:17:15 +0000

V Grenoblu se je 17. oktobra 2025 odvilo prvo letno srečanje konzorcija MAGCCINE. Dogodek je gostil Inštitut Néel (CNRS), ki je skupaj s podjetjem MagREEsource poskrbel za odlično organizacijo in topel sprejem udeležencev.

Srečanje je bilo izjemna priložnost, da smo partnerji projekta MAGCCINE v živo predstavili dosežke prvega leta skupnega dela, izmenjali ideje in začrtali naslednje korake pri razvoju prototipa hladilnika za cepiva, ki bo deloval na principu rotacijskega magnetokaloričnega efekta. V ospredju srečanja je bilo sodelovanje: izmenjeva idej, pregled napredka in načrtovanje prihodnjih aktivnosti partnerjev iz akademskih sfer in industrije. Srečanje so obogatile tudi poglobljene znanstvene razprave o hlajenju, magnetizmu in inovacijah na tem področju.

Posebno vrednost dogodku so dodali člani Svetovalnega odbora, med njimi predstavniki Mednarodnega inštituta za hlajenje (IIR) in Tecnea – Cemafroid, ki so s svojimi pogledi osvetlili ključna vprašanja razvoja hladilnih inovacij in standardizacije.

Del programa je bil tudi obisk podjetja MagREEsource, ki se osredotoča na trajnostni razvoj in recikliranje uporabljenih magnetov. Njihove proizvodne zmogljivosti, znanstveni pristop k načrtovanju celotne proizvodne verige in jasno zastavljen trajnostni cilj so na vse udeležence pustili globok vtis.

Prvo letno srečanje konzorcija MAGCCINE je navdihnilo vse udeležence ter okrepilo občutek skupne odgovornosti za nadaljnji razvoj tehnologije, ki ima potencial pomembno prispevati k bolj trajnostnim rešitvam v globalnih hladilnih verigah.

The post MAGCCINE – prvo letno srečanje v Grenoblu first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

AI-Driven Monte Carlo Uncertainty Analysis of Curie Temperature Effects on Active Magnetic Regenerator Performance

admin — Mon, 06 Oct 2025 08:47:42 +0000

V članku AI-Driven Monte Carlo Uncertainty Analysis of Curie Temperature Effects on Active Magnetic Regenerator Performance, objavljenem v reviji International Journal of Refrigeration (IF = 3.8), smo raziskovalci Laboratorija za hlajenje in daljinsko energetiko ponovno preizkusili metodologijo preizkovanja vpliva statistične variacije Curie-jeve temperature na zmogljivost večslojnih magnetokaloričnih regeneratorjev, ki smo jo utemeljili v nedavni objavi [link]. Raziskavo smo izvedli v sodelovanju s kolegi iz brazilske Univerze v Santa Catarini, le da smo tokrat uporabili njihova numerična modela večslojnega aktivnega magnetnega regeneratorja (AMR) ter strojnega učenja. Poleg tega pa smo se, namesto na materiale drugega reda, osredotočili na magnetokalorične materiale LaFeSiH, ki so prvega reda in so še toliko bolj občutljivi na porazdelitev Curie-jevih temperatur.

Tudi v tej raziskavi se je izkazalo, da odstopanje Curie-jevih temperatur nad 1 K drastično zniža verjetnost doseganja načrtovanih hladilnih moči. Glede na trenutne tolerance, ki jih navajajo dobavitelji magnetokaloričnih materialov (standardni odklon med 1,5 in 2 K) ter verjetno število slojev AMR (med 10 in 15), bi morala biti hladilna moč naprave zasnovana za delovanje od 30 % do 80 % nad želeno vrednostjo, da bi zagotovili 90-95% verjetnost doseganja le-te. V realnosti bi to dosegli s predimenzioniranim magnetilnim sistemom in AMR-jem, kar bi drastično povečalo stroške izdelave.

Velikoserijska proizvodnja magnetnih hladilnikov je torej z obstoječimi LaFeSiH materiali neizvedljiva, saj bi standardi zagotavljanja kakovosti zahtevali bistveno nižje negotovosti Curie-jevih temperatur, kot jih proizvajalci trenutno zagotavljajo. Za uspešen prehod magnetokaloričnih naprav na trg se bodo morali proizvajalci magnetokaloričnih materialov torej nujno osredotočiti na zmanjšanje negotovosti Curiejevih temperatur v njihovih materialih.

Slika: a) Shematski prikaz večslojnega AMR in odstopanja Curiejeve temperature. Polne črte predstavljajo izvirne krivulje, črtkane črte pa tiste, dosežene v proizvodnem procesu; b) Vpliv negotovosti Curiejeve temperature na zmogljivost 10-slojnega AMR; c) Kumulativna porazdelitvena funkcija za 10-slojni AMR; d) Vpliv stopnje gotovosti na doseženo zmogljivost 10-slojnega AMR.

The post AI-Driven Monte Carlo Uncertainty Analysis of Curie Temperature Effects on Active Magnetic Regenerator Performance first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

Influence of Layering and Curie Temperature Uncertainty on the Performance of Magnetocaloric Regenerators

admin — Fri, 19 Sep 2025 14:38:11 +0000

V članku Influence of Layering and Curie Temperature Uncertainty on the Performance of Magnetocaloric Regenerators, objavljenem v prestižni reviji Advanced Functional Materials (IF = 19.0), smo raziskovalci Laboratorija za hlajenje in daljinsko energetiko predstavili vpliv statistične variacije Curiejeve temperature na zmogljivost večslojnih magnetokaloričnih regeneratorjev. Raziskavo smo izvedli v sodelovanju s kolegi iz Univerze v Santa Catarini (Brazilija) ter Danske Tehnične Univerze.

Magnetokalorična tehnologija velja za okoljsko sprejemljivo alternativo klasičnim parno-kompresijskim hladilnim sistemom, vendar se sooča z omejitvami, kot sta ozko temperaturno delovno območje magnetokaloričnih materialov (MCM) in odvisnost od redkih zemelj. Rešitev predstavlja uporaba več slojev MCM z različnimi Curiejevimi temperaturami, kar omogoča doseganje večjih temperaturnih razponov.

V raziskavi smo s pomočjo 1D numeričnega modela in uporabe nevronskih mrež analizirali vpliv negotovosti Curiejevih temperatur na delovanje večslojnih magnetokaloričnih regeneratorjev iz materiala La-Fe-Co-Si. Ugotovili smo, da povečanje števila slojev sicer izboljša hladilno moč, vendar hkrati tudi poveča občutljivost na variabilnost Curiejeve temperature. Že odstopanja nad 1 K lahko bistveno zmanjšajo zanesljivost doseganja načrtovanih hladilnih moči.

Raziskava poudarja pomen natančne kontrole magnetokaloričnih lastnosti pri izdelavi materialov in predstavlja pomemben korak k večji robustnosti in komercialni uveljavitvi magnetokaloričnih hladilnih naprav in toplotnih črpalk.

Slika: Verjetnost, da bodo Curiejeve temperature porazdeljene tako, da bo normalizirana hladilna moč enaka ali večja od 0.9, glede na standardni odklon in pri treh različnih temperaturnih razponih za različno število MCM slojev.

The post Influence of Layering and Curie Temperature Uncertainty on the Performance of Magnetocaloric Regenerators first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

FisMat 2025, Benetke

admin — Thu, 10 Jul 2025 12:22:51 +0000

Na letošnji FisMat konferenci, ki je potekala v Benetkah, je potekala posebna delavnica o hlajenju elektronike in senzorjev. V sklopu te delavnice je Katja Klinar imela vabljeno predavanje z naslovom Aktivne in pasivne metode hlajenja elektronike in senzorjev. Delavnica je bila odlična priložnost za poglobljen vpogled v najnovejše raziskave in inovativne rešitve na enem izmed ključnih področij sodobne elektronike. Kakovost predstavitev, raznolikost pristopov in zanimive razprave so resnično pokazale, kako pomembno in aktualno je to področje.

Iskrena hvala organizatorjem za skrbno pripravljeno in vsebinsko delavnico. Vedno je spodbudno videti skupnost, ki je tako predana napredku – tako na znanstveni kot na aplikativni ravni.

Več informacij: https://eventi.cnism.it/fismat2025

The post FisMat 2025, Benetke first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

Svetovni dan hlajenja

admin — Thu, 26 Jun 2025 06:17:18 +0000

Svetovni dan hlajenja, ki ga obeležujemo 26. junija, je bil ustanovljen z namenom ozaveščanja o ključni vlogi, ki jo imajo hlajenje, klimatizacija in toplotne črpalke v sodobnem življenju. Praznik sovpada z rojstnim dnem lorda Kelvina (Williama Thomsona), pomembnega znanstvenika na področju termodinamike. Dan poudarja prispevek te panoge k zdravju, varnosti hrane, energetski učinkovitosti in varovanju okolja. Ustanove in organizacije po svetu ga praznujejo z izobraževalnimi kampanjami, javnimi dogodki, spletnimi seminarji in strokovnimi predavanji, s ciljem spodbujanja inovacij in trajnostnih praks v tehnologijah hlajenja.

Več najdete na naši LinkedIn strani.

The post Svetovni dan hlajenja first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

Konferenca Advances in Magnetics 2025, Bressanone/Brixen

admin — Thu, 13 Feb 2025 09:47:53 +0000

Konferenca Advances in Magnetics AIM 2025 v Brixnu/Bressanone v Italiji je bila izjemna priložnost za poglobitev v najnovejše raziskave, izmenjavo idej z izjemnimi strokovnjaki ter povezovanje z raziskovalci z vsega sveta.

Razprave so bile poučne, predstavitve navdihujoče, mreženje pa neprecenljivo. Velika zahvala organizatorjem in vsem, ki so prispevali k uspehu tega dogodka!

Ekipa LAHDE je predstavila naslednje prispevke:

Katja Klinar: From electromagnet to electro-permanent magnet for magnetocaloric heat pumps
Oumayma CHDIL: Advancing Magnetic Refrigeration with Artificial Intelligence
Urban Tomc: Cool BatMan project: Digital Microfluidic Magnetocaloric Cooling
Nada Petelin: Oscillating Gadolinium Thermal Switch for Efficient Heat Flow Management
Darja Gačnik: Magneto-Thermoelectrics in Cryogenic, Room, and High-Temperature Regimes: Material and Device Innovations
Radel Gimaev: Materials for the thermomagnetic energy harvesting technology devices

Več informacij o konferenci je na voljo tukaj: https://www.aim2025.it/

The post Konferenca Advances in Magnetics 2025, Bressanone/Brixen first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.

TCCbuilder: an open-source tool for the analysis of thermal switches, thermal diodes, thermal regulators, and thermal control circuits

admin — Mon, 11 Nov 2024 07:15:08 +0000

Raziskovalci laboratorija LAHDE Fakultete za strojništvo, Univerza v Ljubljani, so razvili odprtokodno orodje za enodimenzionalno modeliranje toplotnih tokokrogov, TCCbuilder. To je prvo tovrstno orodje, ki omogoča hitro in enostavno modeliranje toplotnih tokokrogov zaradi grafičnega uporabniškega vmesnika in pridružene knjižnice materialov, ki se uporabljajo za izdelavo toplotnih kontrolnih elementov.

Poleg knjižnice materialov je pripravljena tudi knjižnica že izdelanih toplotnih kontrolnih elementov iz literature. Raziskovalci z različnih področij so vabljeni k dopolnjevanju obeh knjižnic kot tudi k dodajanju funkcionalnosti v orodje. Tako je TCCbuilder ne le dobrodošel pripomoček za simulacije, temveč tudi platforma za izmenjavo informacij in povezovanje raziskovalcev s področja prenosa toplote in materialov.

Orodje je predstavljeno v članku TCCbuilder: an open-source tool for the analysis of thermal switches, thermal diodes, thermal regulators, and thermal control circuits, kjer so opisani validacija ter primeri uporabe orodja. Članek je objavljen v reviji iScience (IF = 4.6), Special Issue: Advanced thermal control: fundamentals and applications.

Članek je odprtega dostopa in je dostopen na povezavi: https://doi.org/10.1016/j.isci.2024.111263

Povzetek:

In the area of thermal management, thermal control elements (TCEs) and thermal control circuits (TCCs) are proving to be innovative solutions to the challenges of temperature control and heat dissipation in various applications, ranging from electronic cooling to energy conversion and temperature control in buildings. Their integration promises to improve power density, energy efficiency, system reliability and system life expectancy. With the aim of connecting researchers in the field of thermal management and accelerating the development of TCEs and TCCs, we have developed an open-source TCC simulation tool called TCCbuilder that enables a quick and easy time-dependent 1D numerical analysis of the behavior of TCEs and TCCs. It uses the heat conduction equation to solve temperature profiles in different devices. The TCCbuilder application offers features not previously available with any other TCC modelling tool: a large adjacent library of materials and TCEs as well as a user-friendly graphical user interface (GUI).

The post TCCbuilder: an open-source tool for the analysis of thermal switches, thermal diodes, thermal regulators, and thermal control circuits first appeared on Laboratorij za hlajenje in daljinsko energetiko.