Predmet izuma je metoda prenosa toplote v vgrajeni strukturi toplotnega regeneratorja in njegova zasnova. Nanaša se na sorodne regeneratorje toplote, ki delujejo po principu opisane metode in omogočajo zmanjšanje padca tlaka zaradi pretoka tekočine skozi regenerator toplote in posledično povečanje gostote moči. Koncept delovanja toplotnega regeneratorja po tem izumu, v katerem se za nihanje toka primarne (prve) tekočine (P) uporabljajo elektromehanski elementi. V ohišju (1) med elementi (2) za nihanje primarne (prve) tekočine (P) sta nameščena primarni vroč prenosnik toplote (PT) in primarni hladni prenosnik toplote (PH). V smeri puščice (A) teče enosmerni tok sekundarne (druge) tekočine (S) iz hladilnika v primarni hladilni prenosnik toplote (PH). V smeri puščice (B) enosmerni tok sekundarne (druge) tekočine (S) izstopi iz primarnega hladnega prenosnika toplote (PH) in teče proti viru toplote. Medtem v smeri puščice (C) enosmerni tok sekundarne (druge) tekočine S vstopi v primarni vroč prenosnik toplote (PT) in izstopi v smeri puščice (D) kot enosmerni tok sekundarne (druga) tekočina S primarnega vročega prenosnika toplote (PT) proti hladilniku. Med obema primarnima prenosnikoma toplote (PT) in (PH) je nameščen porozni regenerativni material, ki je del regeneratorja 4, s hidravlično ločenima segmentoma.
COBISS.SI-ID: 14214659
Članek poroča o novem viru elektromagnetnega polja z rekuperacijo magnetne energije, ki omogoča uporabo statičnega magnetokaloričnega regeneratorja. Večina obstoječih prototipov magnetokaloričnih naprav, ki delujejo blizu sobne temperature, uporabljajo vire magnetnega polja, sestavljene iz trajnih magnetov. Osciliranje magnetnega polja, ki je potrebno za termodinamični cikel, pogosto prihaja iz vrtenja magnetov nad hladilnim sredstvom, to je aktivnega magnetokaloričnega regeneratorja (AMR). Takšni sistemi zahtevajo gibljive dele in motorni pogon, kar pa povzroča dodatne stroške in zmanjšano energetsko učinkovitost. Nadaljnje omejitve v obstoječih napravah so posledica hitrosti namagnetenja / razmagnetevanja, ki je poleg učinkovitega prenosa toplote ključnega pomena za kompaktnost naprave. Druga pomanjkljivost je, da takojšnja sprememba magnetnega polja ni izvedljiva, ne glede na princip gibanja. Sklopi s trajnimi magneti na osnovi neodima so prav tako omejeni z uporabo tega materiala iz redkih zemelj. Številne svetovne raziskovalne dejavnosti se zato nanašajo na optimizacijo virov magnetnega polja na osnovi trajnih magnetov. Vendar pa so uporovne izgube, aktivno hlajenje magnetov in precejšnja poraba energije razlogi, da se je magnetnokalorična skupnost na splošno izognila drugemu tipu vira magnetnega polja, to je elektromagnetu. Ta članek predstavlja nov in edinstven pristop, ki omogoča bistveno izboljšano energetsko učinkovitost in uporabno delovanje virov elektromagnetnega polja, ki nimajo redkih zemelj in statičnega elektromagnetnega polja, s prvo uporabo magnetne rekuperacije za magnetno hlajenje in črpanje toplote. Da bi dokazali prednosti takšnega sistema, smo izvedli veliko število numeričnih simulacij in eksperimentalni dokaz. Za oceno energetske učinkovitosti predlaganega novega sistema je bila narejena primerjalna analiza v primerjavi s primerom obstoječega sklopa vrtljivih magnetov. Rezultati te študije razkrivajo, da ta nova vrsta virov elektromagnetnega polja ponuja številne različne in pomembne prednosti, ki lahko privedejo do novih meja v raziskavah. Vendar pa je energijska učinkovitost še vedno nižja kot pri primerljivem sklopu z vrtljivim magnetom.
COBISS.SI-ID: 16410139
V tem delu je bila raziskana priprava zaščitne izolacijske prevleke iz aluminijevega oksida na magnetokaloričnih elementih gadolinija. Za pripravo goste keramične prevleke pri sobni temperaturi smo uporabili tehniko nanašanja aerosola. Študija razkriva, da sta morfologija prahu in velikost delcev pomembna parametra, ki vplivata na učinkovitost nanašanja, pakiranje prahu in posledično tudi na gostoto in funkcionalne lastnosti aluminijevega oksida. Optimalna obdelava prahu pred nanašanjem vključuje segrevanje praška na 1150 ° C, čemur sledi mletje. Nanašanje tega praška je privedlo do priprave gostih prevlek iz aluminijevega oksida z nizko specifično električno prevodnostjo 6.4.10-14 [Omega] -1m-1.
COBISS.SI-ID: 16935195
Magnetokalorično hlajenje in črpanje toplote velja za eno najpomembnejših alternativ obstoječim tehnologijam parne kompresije. V zadnjih dveh desetletjih smo bili priča znatnemu povečanju osnovnih in uporabnih raziskovalnih prizadevanj za to tehnologijo na trgu. Kljub znatnemu napredku na področju raziskav je v bližnji prihodnosti potrebno razrešiti več kritičnih vprašanj. Ti se nanašajo na učinkovit prenos toplote, zmanjšanje ali odstranjevanje gibljivih delov ter uporabe redkih zemelj in stabilne, energetsko učinkovite magnete in magnetokalorične materiale. Ta članek vsebuje pregled in posodobljene informacije o svetovnih raziskovalnih dosežkih na področju magnetnega hlajenja in črpanja toplote. Članek obravnava najpomembnejše in tudi nekatere spregledane rešitve, ki bi lahko utrle pot prihodnjemu razvoju magnetokalorike in njihovim realnim tržnim aplikacijam.
COBISS.SI-ID: 16772891
Kalorično hlajenje in črpanje toplote igrata pomembno vlogo pri morebitnem nadomestku parno kompresorske tehnologije. Čeprav je kalorično hlajenje predvideno kot ena najbolj obetavnih alternativ, je trenutna nizka gostota moči kaloričnih naprav resna ovira, ki jo je treba premagati, če želimo spraviti takšne naprave na trg. Za izboljšanje gostote moči je treba povečati število termodinamičnih ciklov na časovno enoto (obratovalno frekvenco). Mehanizmi toplotnih stikal, ki delujejo kot krmilni element toplotnega toka, predstavljajo obetavno rešitev. Omogočajo delovanje kaloričnih naprav pri veliko večjih frekvencah v primerjavi z obstoječimi napravami in njihovimi načini delovanja. Ta pregled zajema načela mikrofluidnih mehanizmov, ki so že bili ali se lahko uporabljajo kot aktivna toplotna stikala v kaloričnih tehnologijah. Članek lahko služi kot vodilo za nadaljnji razvoj kompaktnih kaloričnih naprav.
COBISS.SI-ID: 16773147