O.S.E.L. - Nové elektrokalorické tepelné čerpadlo překonává klasickou klimatizaci
 Nové elektrokalorické tepelné čerpadlo překonává klasickou klimatizaci
Vytouženou náhradou klasické klimatizace, která polyká energii jako smyslů zbavená, by se mohl stát nový typ elektrokalorického tepelného čerpadla, který využívá kapalinu namísto dříve používaných pevných látek. Laboratorní výsledky jsou skvělé. Pokud se technologii podaří doladit i pro reálné prostředí, mohla by se časem objevit na trhu.

Technologie je teprve v počátcích. Kredit: Li et al. (2023), Science.
Technologie je teprve v počátcích. Kredit: Li et al. (2023), Science.

Konvenční klimatizace funguje tak, že stlačuje páru a poté ji zase nechá rozpínat, stále dokola. Tenhle přístup ale není příliš efektivní ani moc vstřícný vůči životnímu prostředí. Spotřebuje spoustu energie a vytvoří tím pádem spoustu emisí uhlíku. Vědci se proto již dlouho snaží hledat nové technologie, které by mohly dnešní klimatizace nahradit.

 

Junning Li. Kredit J. Li.
Junning Li. Kredit J. Li.

Jeden z možných přístupů představují pevnolátková elektronická tepelná čerpadla. Tato zařízení jsou obvykle založena na vystavení feroelektrického materiálu elektrickému poli, což vede k elektrokalorickému jevu, spočívajícímu ve změně teploty dotyčného materiálu. Výsledné zařízení by mělo být schopné ohřívat či ochlazovat okolní vzduch. Navzdory nemalému úsilí vědců a inženýrů ale doposud nevzniklo komerčně životaschopné elektrokalorické tepelné čerpadlo.

 

Logo. Kredit: LIST.
Logo. Kredit: LIST.

Tým odborníků Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) a společnosti Murata Manufacturing Company zvolil poněkud jiný postup a vyvinul převratné regenerativní elektrokalorické tepelné čerpadlo, které je založené na kapalinách. Postavili prototyp, který prokázal, že pracuje efektivněji než klasická klimatizace.

 

Junning Li z LIST a jeho kolegové použili při vývoji nové technologie plátky tantalátu skandia a olova, které umístili do silikonového oleje, vybraného kvůli vlastnostem souvisejícím s přenosem tepla. Po zapnutí elektrického pole se plátky tantalátu zahřejí, což vede k pohybu silikonového oleje v jednom směru. Po vychladnutí plátků je olej tlačen v opačném směru. Pokud se tento olej pohybuje systémem, může sloužit jako klimatizace.

##seznam_reklama##

 

Badatelé zjistili, že jejich prototyp dosahuje velmi slušných 64 procent z Carnotovy účinnosti, která představuje teoretický limit daného tepelného stroje. Ovšem v laboratoři. Li a spol. by jistě rádi dospěli k praktickým aplikacím své technologie. Přiznávají ale, že na svém objevu budou ještě muset zapracovat, aby dosahoval podobně pěkných výsledků i v reálném prostředí.

 

Literatura

TechXplore 17. 11. 2023.

Science 382: 801–805.


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:22.11.2023