Aktueller Stand und Ausblick der elastokalorischen Kühlungstechnologie

Qian Suxin ,  

Yuan Lifen ,  

Yan Gang ,  

Yu Jianlin ,  

摘要

Elastokalorische Kühlung ist eine Festkörperkühltechnologie, die durch Phasenübergänge von elastokalorischen Materialien unter Einfluss eines Spannungsfeldes einen Kühleffekt erzeugt. Sie zeichnet sich durch keine Umweltbelastung, eine hohe theoretische Kühleistung und eine hohe Kühlleistungsdichte aus. In den letzten Jahren haben mehrere Forschungsinstitute in Europa und Amerika kontinuierliche Untersuchungen zur elastokalorischen Kühlung durchgeführt, was zu einer schnellen Entwicklung der Technologie führte. Bereits mehrere praktische Prototypen von elastokalorischen Kühlsystemen existieren. Dieser Artikel analysiert und diskutiert die thermodynamischen Grundlagen, elastokalorische Arbeitsstoffe, die Entwicklung von Prototypen und Systemleistungs-Simulationen, um eine Referenz für inländische Forscher im Bereich elastokalorischer Kühlung bereitzustellen. Laut Literaturdaten erreichen gegenwärtige elastokalorische Kühlsysteme eine Kühlleistung von bis zu 14 % thermodynamischer Vollkommenheit (äußere Parameter), mit Potential, zukünftig 30 % zu erreichen. Langfristig kann die thermodynamische Vollkommenheit auf Materialebene 80 % erreichen, und es besteht noch großes Potenzial zur Leistungssteigerung auf Systemebene. Daher kann man vorsichtig optimistisch davon ausgehen, dass die Technologie der elastokalorischen Kühlung in Zukunft schneller und breiter entwickelt und angewendet wird.

关键词

Nicht-dampfbasiertes Kühlverfahren; Festkörperkühlung; Formgedächtnislegierungen; Kühlkreislauf; Prototypen

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