Начальная школа 21 века
<<  Конкурс «Педагог XXI века» Номинация «Формула будущего» Золь-гель технология прорыв xxi века  >>
Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века
Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века
Компрессионные машины
Компрессионные машины
Постановка задачи
Постановка задачи
Твердотельные методы охлаждения
Твердотельные методы охлаждения
Термоэлектрическое охлаждение
Термоэлектрическое охлаждение
Пикник-боксы
Пикник-боксы
Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века
Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века
Термостабилизация сиденья водителя Комфортное персональное охлаждение
Термостабилизация сиденья водителя Комфортное персональное охлаждение
Охладитель для фруктов
Охладитель для фруктов
Термоэлектрическое охлаждение
Термоэлектрическое охлаждение
Новые термоэлектрические наноматериалы
Новые термоэлектрические наноматериалы
Электрокалорический эффект
Электрокалорический эффект
Диэлектрические свойства сегнетоэлектриков
Диэлектрические свойства сегнетоэлектриков
Электрокалорический холодильник
Электрокалорический холодильник
ЭК охладитель с тепловыми ключами Пельтье
ЭК охладитель с тепловыми ключами Пельтье
ЭК и эффективность охладителя
ЭК и эффективность охладителя
Для уменьшения электрических напряжений – тонкие пластины и пленки
Для уменьшения электрических напряжений – тонкие пластины и пленки
ЭК эффект
ЭК эффект
?T = 40 K U = 3 В T = 45оC h = 0.45 мкм
?T = 40 K U = 3 В T = 45оC h = 0.45 мкм
Магнитокалорический эффект
Магнитокалорический эффект
Максимальные значения магнитокалорического охлаждения
Максимальные значения магнитокалорического охлаждения
Проблемы: Сильные магнитные поля – габариты и вес Новые магнитные
Проблемы: Сильные магнитные поля – габариты и вес Новые магнитные
Магнитоэлектрические охладители
Магнитоэлектрические охладители
Преимущества твердотельного охлаждения
Преимущества твердотельного охлаждения
Удобство и простота эксплуатации и отсутствие сервисного обслуживания
Удобство и простота эксплуатации и отсутствие сервисного обслуживания
Недостатки
Недостатки
Спасибо за внимание
Спасибо за внимание

Презентация на тему: «Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века». Автор: Лев. Файл: «Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века.ppt». Размер zip-архива: 6331 КБ.

Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века

содержание презентации «Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века.ppt»
СлайдТекст
1 Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века

Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века

Л.П. Булат Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий

2 Компрессионные машины

Компрессионные машины

Экологические проблемы: Глобальное потепление Разрушение озонового слоя Проблема термостабилизации в фото- и микроэлектронике массогабариты, долговечность, надежность. Микроминиатюризация – отвод тепла до 1кВт/см2 (spot cooling).

3 Постановка задачи

Постановка задачи

Нужны иные принципы охлаждения Альтернатива – твердотельное охлаждение. Через 20 лет уже не будут использоваться компрессоры

4 Твердотельные методы охлаждения

Твердотельные методы охлаждения

Термоэлектрическое – активно используется Электрокалорическое Магнитокалорическое

5 Термоэлектрическое охлаждение

Термоэлектрическое охлаждение

Термостабилизация в фото- и микроэлектронике

Для систем телекоммуникаций (охлаждение лазеров)

Эффект Пельтье

6 Пикник-боксы

Пикник-боксы

7 Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века
8 Термостабилизация сиденья водителя Комфортное персональное охлаждение

Термостабилизация сиденья водителя Комфортное персональное охлаждение

9 Охладитель для фруктов

Охладитель для фруктов

Кроватка для кошки

10 Термоэлектрическое охлаждение

Термоэлектрическое охлаждение

Эффективность определяется добротностью ZT = T??2/? С 1950 до 2000 ZT выросло с 0.75 до 1.0 За последние годы ZT выросло в разы

11 Новые термоэлектрические наноматериалы

Новые термоэлектрические наноматериалы

Нанотехнологии принципиально расширяют применения термоэлектрического охлаждения

12 Электрокалорический эффект

Электрокалорический эффект

E > 0

E = 0

S(E = 0) > S(E>0)

В адиабатических условиях (TdS = 0) полевое изменение энтропии сопровождается электрокалорическим нагревом или охлаждением диэлектрика

p

p

13 Диэлектрические свойства сегнетоэлектриков

Диэлектрические свойства сегнетоэлектриков

Исследование ЭКЭ в сегнетоэлектриках: A. И. Курчатов, П. Кобеко (1930 г.) Б. Струков (1962 – 1966 г.г.) E. Hegenbarth (1961 – 1969 г.г.) A. Kikuchi, E. Sawaguchi (1963 –1966 г.г.) W. Lawless (1970 – 1990 г.г.)

14 Электрокалорический холодильник

Электрокалорический холодильник

1 – сегнетоэлектрические пластины 2; 3 – одинаковые активные блоки 4 – трубки для теплоносителя 5 – охлаждаемая камера 6 – теплообменники 7 – тепловой ключ В.М.Бродянский и др. 1979-1995

15 ЭК охладитель с тепловыми ключами Пельтье

ЭК охладитель с тепловыми ключами Пельтье

Термоэлектрические ключи

CЭ конденсатор

Теплоприемник

Охлаждаемый объект

16 ЭК и эффективность охладителя

ЭК и эффективность охладителя

1.6

350

?5

2.5

157

14

1.7

350

18

1.6

155

15

5

372

75

90

432

34

2.6

500

161

3

224

21

12

330

220

78

596

54

0.5

310

23

2.4

21

6

Материал

0.95 PST- 0.05PbSc0.5Sb0.5

0.85Pb(MgNbO3 –0.15PbTiO3

0.90pb(mgnb) –0.10pbtio3 тонкая пленка

PZST 75/20/5

Pbzr0.95ti0.05O3 тонкая пленка

0,87Pb(MgNb)O3 – 0,13PbTiO3

?ECE (K)

c Дж/ кг K

?C (?C)

E кВ/мм

Wtot мДж cm?3 при изм. на 10 ?C

?/?Carnot (%)

16

17 Для уменьшения электрических напряжений – тонкие пластины и пленки

Для уменьшения электрических напряжений – тонкие пластины и пленки

100мкм – 100нм При сохранении гигантских напряженностей электрические напряжения остаются сравнительно небольшими.

18 ЭК эффект

ЭК эффект

Т=12К на пленках PbZr0.95Ti0.05O3 толщиной 350 нм вблизи Tc=242°C ?Т=5К при напряжении 25В на пленках толщиной 260нм из 0.9PbMg1/3Nb2/3O3–0.1PbTiO3 вблизи Tc= 60°C. Mischenko A. S., Zhang Q., Scott J. F., Whatmore R. W., Mathur N. D. Science, 3 March 2006. Mischenko A. S., Zhang Q., Scott J. F., Whatmore R. W., Mathur N. D. Appl. Phys. Lett. 2006. Scott J. F. Science, 16 February 2007

19 ?T = 40 K U = 3 В T = 45оC h = 0.45 мкм

?T = 40 K U = 3 В T = 45оC h = 0.45 мкм

Полимерная пленка

20 Магнитокалорический эффект

Магнитокалорический эффект

Изменение температуры пара- или ферромагнетика при адиабатическом изменении напряженности магнитного поля. Физическая природа – переориентация доменов в магнитном поле.

21 Максимальные значения магнитокалорического охлаждения

Максимальные значения магнитокалорического охлаждения

22 Проблемы: Сильные магнитные поля – габариты и вес Новые магнитные

Проблемы: Сильные магнитные поля – габариты и вес Новые магнитные

нанокомпозиты – снижение магнитных полей Прошли три международные конференции по магнитному охлаждению при комнатной температуре (2005; 2007; 2010).

23 Магнитоэлектрические охладители

Магнитоэлектрические охладители

Холодильник с вращающимся магнитным колесом на основе МКЭ материалов EuNi2(Si,Ge)2 Gd5(Si1.72Ge2.28) MnFeP0.45As0.55

24 Преимущества твердотельного охлаждения

Преимущества твердотельного охлаждения

Экологическая чистота Высокая плотность – удельное изменение энтропии в твердых телах в 6 – 8 раз выше, чем в газе – резкое сокращение габаритов. ЭК и МК методы – охлаждение в широком интервале температур ниже и выше комнатной. Высокая эффективность ЭК и МК систем – нагрев и охлаждение практически обратимые термодинамические циклы в отличие от сжатия и расширения пара.

25 Удобство и простота эксплуатации и отсутствие сервисного обслуживания

Удобство и простота эксплуатации и отсутствие сервисного обслуживания

Бесшумность. Независимость от ориентации в пространстве. Легкость и удобство дистанционного управления. Возможность использования гибридных систем, когда в одном технологическом цикле изготавливаются охладитель и функциональная электронная схема.

26 Недостатки

Недостатки

Высокая стоимость используемых материалов. Технологическая сложность изготовления. Технология отрабатывается при серийном производстве.

27 Спасибо за внимание

Спасибо за внимание

Развитие всех трех твердотельных методов охлаждения связано с нанотехнологиями

«Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века»
http://900igr.net/prezentacija/pedagogika/tverdotelnye-metody-okhlazhdenija-tekhnologii-xxi-veka-250585.html
cсылка на страницу

Начальная школа 21 века

7 презентаций о Начальной школе 21 века
Урок

Педагогика

135 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по педагогике > Начальная школа 21 века > Твердотельные методы охлаждения – технологии XXI века