Visoko-temperaturna elektrokalorična toplotna črpalka
Raziskovalci iz Laboratorija za hlajenje in daljinsko energetiko (LAHDE) so v reviji Energy Conversion and Management, enem vodilnih svetovnih znanstvenih časopisov na področju energetike, objavili prvo študijo o visokotemperaturni elektrokalorični toplotni črpalki.
Skoraj četrtina odpadne toplote nastaja pri temperaturah nad 300 °C, vendar so obstoječe tehnologije toplotnih črpalk pri izkoriščanju in uporabi toplote iz tako visokotemperaturnih virov še vedno neučinkovite. V tej študiji predstavljamo novo elektrokalorično toplotno črpalko, zasnovano za obratovanje z viri toplote in ponori pri izjemno visokih temperaturah. Predlagan sistem toplotne črpalke vključuje aktivni elektrokalorični regenerativni izmenjevalnik s PZT večslojnimi tankimi filmi (PbZr0.52Ti0.48O3), ki izkazujejo izjemno elektrokalorično adiabatsko temperaturno spremembo 11,03 K pri 402 °C (675 K), ter stisnjen helij kot delovni medij. Izvedli smo parametrično analizo, s katero smo simulirali delovanje visokotemperaturne elektrokalorične toplotne črpalke, in določili optimalne pogoje za enostopenjske in večstopenjske konfiguracije. Enostopenjska zasnova je dosegla največji grelni COP 7,8 pri temperaturnem razponu 30 K čez regenerator pri temperaturi toplotnega vira 660 K. V primerjavi s tem je večstopenjska konfiguracija dosegla najvišjo grelno moč 113,3 W/kgEC in največji COP 2,7 med 630 in 690 K. Ta študija postavlja temelje za pomemben napredek na področju visokotemperaturnih toplotnih črpalk z uporabo elektrokalorične pretvorbe energije.
Povezava: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S019689042501338X
