Moskau (ots\/PRNewswire) – Ein grundlegend neuer K\u00fchlschrank wurde von Forschern der National University of Science and Technology MISIS und der Tver State University entwickelt. Er basiert auf einem Festk\u00f6rper-Magnetsystem, das einen 30% bis 40% geringeren Energieverbrauch als der Gaskompressor-Kreislauf in traditionellen K\u00fchlschr\u00e4nken bietet. Eines der wichtigsten Haushaltsger\u00e4te in unseren Wohnungen ist der K\u00fchlschrank, der 20% bis 40% des gesamten Strombedarfs ausmacht. Global betrachtet ist die Technologie zur Erzeugung von K\u00e4lte in K\u00fchlschr\u00e4nken f\u00fcr den Industrie- und Haushaltsbereich und in Haus- und Fahrzeugklimaanlagen ein sehr teures Unterfangen. Nach Expertensch\u00e4tzungen machen diese Ger\u00e4te bis zu 10% des weltweiten Stromverbrauchs aus. Das wissenschaftliche Team aus Physikern und Ingenieuren der NUST MISIS Department for Functional Nanosystems & High-Temperature Materials (Abteilung f\u00fcr funktionelle Nanosysteme und Hochtemperaturwerkstoffe) und der Tver State University haben das Problem der effizienten K\u00e4lteerzeugung mit einem neuen magnetischen K\u00fchlsystem gel\u00f6st. In einem herk\u00f6mmlichen K\u00fchlschrank erfolgt die K\u00fchlung aufgrund der pl\u00f6tzlichen Verdampfung von Freon (oder anderen K\u00fchlmitteln), das in einen gasf\u00f6rmigen Zustand \u00fcbergeht. Die Erfindung junger russischer Wissenschaftler basiert auf einem anderen Prinzip, dem sogenannten magnetokalorischen Effekt. Einfach ausgedr\u00fcckt umfasst dies die \u00c4nderung der Temperatur von magnetischem Material w\u00e4hrend der Magnetisierung oder Entmagnetisierung. Technisch gesehen ist das Ganze relativ einfach: Ein Metallstab wird in ein Magnetfeld eingef\u00fchrt und erw\u00e4rmt sich, und er k\u00fchlt sich ab, wenn er aus dem Feld herausgenommen wird. Dies muss jedoch schnell und zyklisch erfolgen, damit der Temperaturunterschied erhalten bleibt. Ein Team aus Wissenschaftlern hat einen Prototyp dieser K\u00fchlvorrichtung entwickelt, die zwar klein ist, aber den ganzen K\u00fchlschrank k\u00fchlen kann. „Da die Dichte der Metalllegierung viel gr\u00f6\u00dfer ist als die von Gas, ist der gespeicherte Entropiewert (Ma\u00df f\u00fcr Unordnung) und damit die K\u00fchlleistung gr\u00f6\u00dfer“, erkl\u00e4rt Dmitriy Karpenkov, einer der Projektentwickler und leitender Forscher der NUST MISIS Department for Functional Nanosystems & High Temperature Materials. „Dies erkl\u00e4rt die 30% bis 40% h\u00f6here Energieeffizienz neuer Festk\u00f6rperger\u00e4te im Vergleich zu Gaskompressionsanaloga. Trotz ihrer geringen Gr\u00f6\u00dfe k\u00f6nnen diese Ger\u00e4te die maximale Spanne, n\u00e4mlich 9 Grad Celsius, zwischen den Temperaturen von hei\u00dfen und kalten W\u00e4rmetauschern bereitstellen. Der Hauptunterschied des entwickelten Prototyps zu allen Vorg\u00e4ngern besteht darin, dass die Arbeitsk\u00f6rper gleichzeitig als K\u00e4ltemittel und Druckpumpe wirken. Diese technische L\u00f6sung schlie\u00dft Pumpen, die eine zus\u00e4tzliche thermische Belastung f\u00fcr den K\u00fchlschrank darstellen, aus.“ Die zweite einzigartige technische L\u00f6sung bestand darin, den Fluss der W\u00e4rme\u00fcbertragungsfl\u00fcssigkeit von den kalten und hei\u00dfen W\u00e4rmetauschern zu trennen, w\u00e4hrend sich Arbeitsk\u00f6rper, die sich in einem magnetisierten (entmagnetisierten) Zustand befinden, sequentiell von einem Fluss zum anderen bewegen k\u00f6nnen. „Die Ergebnisse unserer Tests zeigen, dass die Verwendung von Kaskaden-Magnetk\u00fchlzyklen zu einer Erh\u00f6hung der Temperaturspanne um 80% f\u00fchrt“, f\u00fcgte Dmitriy Karpenkov hinzu. W\u00e4hrend des Experiments, um die Wirksamkeit des Prototyps abzusch\u00e4tzen, haben die Forscher herausgefunden, dass die maximale W\u00e4rmemenge, die eine W\u00e4rmepumpe w\u00e4hrend eines Zyklus aufnehmen kann, etwa 405 J betr\u00e4gt, was einer maximalen K\u00fchlleistung von 45 Watt entspricht. Derzeit hat das Forschungsteam einen Laborprototyp des K\u00fchlmechanismus zusammengestellt und f\u00fchrt eine Reihe von Labortests durch. (Logo: https:\/\/mma.prnewswire.com\/media\/876669\/NUST_MISIS_Logo.jpg) Pressekontakt: Dina Moiseeva moiseeva@edu.misis.ru +7-9033630573 Original-Content von: The National University of Science and Technology MISiS, \u00fcbermittelt durch news aktuell<\/p>\n