To grupper demonstrerer design til elektrokalorisk køling, der ændrer temperaturen under et elektrisk felt

To hold, der arbejder uafhængigt af hinanden, har demonstreret design til elektrokalorisk køling, der kan ændre temperaturer under et elektrisk felt. Begge grupper brugte bly scandium tantalat kondensatorer i deres systemer, men de var lidt forskellige i, hvordan de blev brugt. Den første gruppe, med medlemmer fra PARC i USA og Murata Manufacturing Co., i Japan viste, at elektrokalorisk køling kun kunne udføres ved hjælp af faste materialer. Den anden gruppe, med medlemmer fra Luxembourg Institute of Science and Technology og Murata Manufacturing Co. i Japan brugte væsker til varmeoverførsel. Begge hold har offentliggjort beretninger om deres arbejde og resultater i tidsskriftet Videnskab .

Nuværende klimaanlæg køler indendørsluften ved at overføre varme til det udendørs. Det gør de ved at bruge systemer, der er baseret på skiftevis at komprimere og udvide en væske. Desværre, væskerne i sådanne systemer siver langsomt ud og fordamper i luften, hvor de fordamper som drivhusgasser, bidrager til den globale opvarmning. Forskere søger derfor alternative, rene måder at overføre varme på. En lovende tilgang involverer brugen af ​​kalorieholdige materialer. I stedet for at bruge kompression og ekspansion af væsker, de hæver og sænker entropien af ​​et materiale via elasticitet eller elektriske eller magnetiske egenskaber. I begge de nye bestræbelser, forskerne brugte elektricitet til at overføre varme ved at manipulere entropien af ​​hvilke elektrokaloriske keramiske materialer.

Det første hold brugte flerlags keramiske kondensatorer lavet af bly scandium tantalit. For at skabe en køleenhed, de placerede en række kondensatorer oven på en anden række af samme type og holdt dem på plads med isolerede kobberskinner. Den øverste række af kondensatorer havde aluminium køleplader placeret i begge ender. For at flytte varme, en aktuator skubbede det øverste lag af kondensatorer frem og tilbage over det nederste lag. Det andet hold brugte en næsten identisk opsætning, men skubbede en dielektrisk væske frem og tilbage gennem kondensatorerne i stedet for at glide den ene række hen over den anden. Begge teams hævder, at det at pille ved deres design bør føre til varmepumpeeffektivitet, der er lig med eller bedre end systemer, der er i brug i øjeblikket.

© 2020 Science X Network