Fraunhofer Instituteの研究者チームは、ヒートポンプ用のパワーエレクトロニクスを開発しています。
ヒートポンプにパワーエレクトロニクスを使用することは、これらの新しいタイプのヒートポンプがより高い効率を約束し、冷媒を必要としないため、現在一般的なコンプレッサーテクノロジーのより効率的な代替品です。
研究者は、99.74％以上の電気コンバーターの超効率的な回路トポロジを達成したため、パワーエレクトロニクスのマイルストーンに達しました。
この結果は、世界的なベンチマークであり、より効率的な重要なステップですソリッドステートヒートポンプ.
the研究の結果ジャーナルでさらに詳しく説明していますieee xplore.
エレクトロカルリー効果
ヒートポンプにパワーエレクトロニクスを使用する背後にある原則は、電子局所効果です。
ユニークなセラミックまたはポリマーで作られた電子材料に電圧が適用されると、材料が加熱されます。電圧が削除されるとすぐに、材料が再び冷却され、プロセス全体がほぼ完全に可逆的になります。
電極材料は電気静電容量を形成するため、システム内の電子電子機器には、電子局所容量を電気的に充電および排出するタスクがあります。 。
ウルトラ効率の達成における窒化ガリウムの役割
テクノロジーにより、今日のヒートポンプは物理的なカルノの制限の約50％しか達成されませんが、電極ヒートポンプの使用は約85％に達する可能性があります。
©fraunhofer iaf
新しいヒートポンプを開発するために、研究者はに基づいてデバイスを構築しました半導体ガリウム窒化物（gan）電力密度と効率を高めるため。
GANトランジスタに基づく回路は、新しいヒートポンプがこのような高ソニー 銀行 オンライン カジノ効率を達成した理由です。
ドライブエレクトロニクスの効率の大幅な増加は、システム全体のパフォーマンス係数に直接影響します。これまで、ヒートポンプにパワーエレクトロニクスを使用することは、とりわけ電子機器の損失によって制限されてきました。
電気効率の向上は、ヒートポンプシステム全体のパフォーマンスの係数が高いことに直接つながります。したがって、より効率的なヒートポンプのマイルストーンです。
ヒートポンプにパワーエレクトロニクスを使用して、記録破りの効率レベルを達成しました
GANベースのマルチレベルDC/DCコンバーターは、グローバル標準を設定し、これらの電気制御のための90％未満の変換効率の以前の研究状態をはるかに超えています新しいヒートポンプ.
「エレクトロカラマスヒートポンプの使用により、システムレベルでさえ、最大理論的係数の50％以上を達成することが現実的になります。 。
「まだ多くの研究が行われることがありますが、将来、この技術は加熱と冷却のためのより効率的で完全に排出のないソリューションになる可能性があります。」
Fraunhofer Institute for Physical Measurement Techniques IPMの研究者であるKilianBartholomé博士は、「材料、電子機器、および熱伝達の効率が非常に高いことです。」と結論付けました。
「これをすべて制御できれば、ヒートポンプのパワーエレクトロニクスには大きな可能性があります。」
