Predstavljen izum spada v področje elektrokalorične pretvorbe energije. Natančneje, izum je povezan z izboljšavami sistemov in metod v elektrokaloričnih hladilnih procesih, pri katerih so uporabljeni elektrokalorični materiali kot vir temperaturne spremembe. Še bolj natančno, predstavljen patent se nanaša na aplikacijo elektrokaloričnih materialov v povezavi z delavno tekočino, ki je v protitočnem stiku z virom in ponorom toplote.
F.32 Mednarodni patent
COBISS.SI-ID: 29642791V zadnjih letih je bilo raziskovanih več različnih kaloričnih tehnologij za hlajenje, toplotne črpalke, klimatske naprave in shranjevanje energije v prihodnosti. Tehnologije izkazujejo možnost izboljšav na področju energetske učinkovitosti, kompaktnosti in hrupa ter zmanjšanje škodljivega vpliva na okolje. Prav zato predstavljajo resno alternativo že obstoječi parno-kompresijski tehnologiji. V drugem delu prispevka so bil pregledani inženirski izzivi in trenutna stanja za različne kalorične tehnologije hlajenja in toplotnih črpalk. Obravnavane in pojasnjene so bile glavne ovire ter njihove potencialne rešitve. Predlagane so bile smernice za nadaljnje raziskave ter potrebni ukrepi za premagovanje ovir na poti do tržnih aplikacij. Ta segment se je zaključil s predstavitvijo najbolj zanimivih tržnih niš za zgodnjo industrializacijo kaloričnih tehnologij.
B.04 Vabljeno predavanje
COBISS.SI-ID: 14660379Kalorični hladilni sistemi zaradi visokih učinkovitosti in okolju neškodljivih hladilnih sredstev kažejo velik potencial na področju hlajenja. Magistrsko delo obravnava numerično analizo hladilnega sistema za hlajenje elektronskih komponent na osnovi elastokaloričnega in elektrokaloričnega učinka. Razvili smo ustrezen fizikalno-matematični in nadalje numerični model, ki omogoča parametrično analizo in optimiziranje takšnega sistema. Rezultati kažejo, da je takšen miniaturni hladilni sistem sposoben odvesti do 0,3 W/cm2 toplotne moči in ima lahko hladilno število do 15 pri temperaturni razliki okoli 1 K. S tem smo dokazali potencial in omejitve miniaturnih kaloričnih hladilnih sistemov, ki bi v prihodnosti lahko imeli pomembno vlogo pri hlajenju elektronskih komponent.
D.10 Pedagoško delo
COBISS.SI-ID: 16397339Predstavljene so raziskave in razvoj hladilne naprave, ki temelji na aktivnem elektrokaloričnem regeneratorju (AER) narejenemu iz keramičnega materiala (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3–xPbTiO3 (PMN-100xPT). Nov 2D dinamičen numerični model za AER, ki temelji na energijski enačbi za trdne elektrokalorične materiale in tekočine za prenos toplote je bil razvit in implementiran v programsko okolje Matlab. Model omogoča študijo hladilnih karakteristik (temperaturni razpon, hladilna moč in učinkovitost) AER-ja pri različnih pogojih obratovanja (masni pretok, delovna frekvenca, sprememba apliciranega električnega polja). V modelu so vključeni tudi vplivi histereze elektrokaloričnega materiala in regeneracije električne energije, ki je sproščena med depolarizacijo (razelektritvijo) elektrokaloričnega materiala ob delovanju AER. Rezultati numeričnih analiz so pokazali, da ima stopnja električne regeneracije največji vpliv na učinkovitost elektrokalorične naprave. Ob upoštevanju idealiziranega sistema za regeneracijo električne energije je energijska učinkovitost (izražena s hladilnim številom- COP) naprave lahko tudi do desetkrat večja kot v primeru brez upoštevanja regeneracije električne energije. Validacija numeričnega modela je bila izvedena z načrtovanjem, konstruiranjem in izvedbo eksperimentov na novi AER napravi (brez sistem regeneracije električne energije). Eksperimentalni rezultati so pokazali, da je največja specifična hladilna moč naprave 16 W kg-1, temperaturni razpon pa 3.1 K. Primerjava med numeričnimi in eksperimentalnimi rezultati je pokazala, da model pravilno napove trende hladilnih karakteristik za različne obratovalne parametre, vendar pa obstajajo razlike med absolutnimi vrednostmi hladilnih karakteristik. Razlike so posledica nekaterih učinkov, ki niso (še) vključeni v numerični model.
B.03 Referat na mednarodni znanstveni konferenci
COBISS.SI-ID: 16378907