Fraunhofer Enstitüsü'nden devrim: Kompresörsüz ısı pompasında %99,74 verim

Almanya’nın Fraunhofer Fiziksel Ölçüm Teknikleri Enstitüsü (Fraunhofer IPM), kompresör kullanmayan yeni nesil katı hal ısı pompaları üzerinde çalışmalarını sürdürüyor. Geleneksel kompresörlü sistemlere kıyasla daha verimli olduğu belirtilen bu yeni teknoloji, ısı transferi için elektrokalorik malzemeler kullanıyor.

Elektrokalorik malzeme ile yüksek verim

Geleneksel ısı pompaları, ısı transferini sağlamak için kompresörler ve soğutucu akışkanlar kullanırken, Fraunhofer IPM araştırmacıları elektrokalorik malzemeler ile bu süreci daha verimli hale getirmeyi amaçlıyor. Elektrik uygulandığında ısı transferi gerçekleştiren bu malzemeler, aktif elastokalorik ısı boruları (AEH) ile desteklenerek ısı taşıma kapasitesini artırıyor. Akışkan olarak su ve etanol kullanılan sistem, soğutucu gazların dolaşımına kıyasla daha hızlı çevrim yapabiliyor.

Yeni teknoloji düşük maliyetli sistemlerin önünü açıyor

Araştırmacılar, buharlaşma ve yoğunlaşma süreçlerinin saniyede on defaya kadar gerçekleşebildiğini belirtiyor. Bu sayede daha az malzeme ile daha fazla ısı transferi sağlanıyor ve gelecekte düşük maliyetli sistemlerin geliştirilmesi için önemli bir adım atılmış oluyor.

Fraunhofer Elektron Işını ve Plazma Teknolojisi Enstitüsü’nün geliştirdiği süper hidrofilik katmanlar ve Fraunhofer Yapısal Dayanıklılık ve Sistem Güvenilirliği Enstitüsü’nün epoksi reçine ile elektrokalorik segmentlerin elektrotlarını yerleştirme yöntemi, sistemin elektriksel güvenliğini artırarak arızaların önüne geçiyor.

Verimlilik %99,74’e ulaştı

Fraunhofer Uygulamalı Katı Hal Fiziği Enstitüsü’nden araştırmacılar, ısı pompalarının elektrik kontrolünü geliştirmek için galyum nitrür (GaN) bazlı çok seviyeli bir DC/DC dönüştürücü tasarladı. Bu sistem, cihazın elektriksel verimliliğini %99,74 seviyesine çıkararak önceki %90’ın altındaki dönüşüm verimliliğine kıyasla büyük bir artış sağladı.

Fraunhofer Enstitüsü, geliştirdiği üç farklı demo sistemin başarılı şekilde çalıştığını ve simülasyon sonuçlarının, elektrokalorik ısı pompalarının geleneksel kompresörlü sistemlerle aynı verimlilik seviyesine ulaştığını gösterdiğini duyurdu. Ancak teknolojinin ticari kullanıma sunulabilmesi için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğu vurgulanıyor.

CUMHA - CUMHUR HABER AJANSI