Science:具有靜電驅動的高效電熱冷卻裝置
【背景介紹】
用于建筑物和汽車的空調和用于食品儲存的冰箱上的蒸氣壓縮制冷系統通常依靠機械壓縮驅動使制冷劑產生相變,雖然對于很多應用都很有效,但是蒸氣壓縮制冷系統還有很多局限性,它們的體積大,系統復雜,難以滿足現代技術的冷卻需求。固態制冷比傳統的冷卻系統具有潛在的優勢,但很少有設備可以提供具有高制冷系數(COP)的高冷卻功率。
【成果簡介】
北京時間2017年9月15日,Science在線發表了美國加州大學洛杉磯分校裴啟兵教授(通訊作者)等人以題為“Highly efficient electrocaloric cooling with electrostatic actuation”的文章,該團隊利用柔性電熱(EC)聚合物膜和靜電致動機構開發出了一種具有高熱力學效率的冷卻裝置。可逆靜電力降低了寄生功率消耗,并通過與熱源或散熱器的良好熱接觸進行有效的熱傳遞。EC設備產生的冷卻功率為2.8W/g,COP為13。新的冷卻裝置比現有的固態冷卻技術更加高效和緊湊,為各種實際應用開辟了全新的途徑。同期賓夕法尼亞州立大學章啟明等人發表了題為“The refrigerant is also the pump”的評論。
【圖文導讀】
圖1?固態EC冷卻裝置
圖2?P(VDF-TrFE-CFE)冷卻裝置通過靜電驅動將熱量從熱源移動到散熱器的工作機制
圖3?EC聚合物冷卻裝置的性能
圖4 柔性EC冷卻裝置的性能
文獻鏈接:Highly efficient electrocaloric cooling with electrostatic actuation(Science,2017,DOI:10.1126/science.aan5980)
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