Datum objave: 19.08.2022
Kategorija: Naš prispevek k ciljem trajnostnega razvoja OZN
Cilji trajnostnega razvoja: 7 Cenovno dostopna in čista energija, 13 Podnebni ukrepi (kazalniki)
Glede na IEA (International Energy Agency) se bodo globalne potrebe po hlajenju in klimatizaciji v naslednjih 30 letih potrojile, obstoječe tehnologije pa zahtevajo znatno izboljšanje energetske učinkovitosti in odpravo okolju škodljivih hladilnih sredstev. Ena najbolj obetavnih alternativ je magnetno hlajenje. Kljub temu so potrebni veliki raziskovalni napori, za rešitev problemov gibljivih delov in nizke gostote moči ob ohranjanju visoke energetske učinkovitosti. Glavni, najtežji in najdražji del magnetnih hladilnih naprav se nanaša na vir magnetnega polja, ki je analogen kompresorju pri parno-kompresijskih napravah.
Raziskovalci na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani so razvili nov koncept magneta, ki je bil numerično optimiziran, konstruiran in eksperimentalno preizkušen. Gre za statični elektro-permanentni magnet za uporabo v magnetokalorični napravi, ki je dosegel več kot 80-odstotno energetsko učinkovitost, pri čemer se gostota magnetnega polja spreminja med 0 T in 1 T petdesetkrat na sekundo. Tak vir magnetnega polja, ki ga je tudi enostavno upravljati, je bistvenega pomena za prihodnje magnetokalorične naprave z visoko gostoto moči in visoko frekvenco.
Raziskava je bila izvedena v Laboratoriju za hlajenje in daljinsko energetiko Fakultete za strojništvo Univerze v Ljubljani (Urban Tomc, Simon Nosan, Katja Klinar, Andrej Kitanovski), kjer se z magnetokalorično tehnologijo hlajenja ukvarjajo že skoraj 20 let. Rezultati raziskave so bili opisani v znanstvenem članku »Towards powerful magnetocaloric devices with static electro-permanent magnets«, ki je bil objavljen v reviji Journal of Advanced Research.
Slika elektro-permanentnega magneta s 3D modelom (levo) in graf energijske učinkovitosti v odvisnosti od obratovalne frekvence oscilacije magnetnega polja med 0 in 1 T (desno). (Avtor: Urban Tomc).
TOMC, Urban, NOSAN, Simon, KLINAR, Katja, KITANOVSKI, Andrej. Towards powerful magnetocaloric devices with static electro-permanent magnets. Journal of Advanced Research. Print ed. 2022, str. 1-25, ilustr. ISSN 2090-1232, DOI: 10.1016/j.jare.2022.05.001. [COBISS.SI-ID 112617731]