Il s’agit d’une percée qui pourrait révolutionner la conception des pompes à chaleur. En Allemagne, des scientifiques de l’Institut Fraunhofer des techniques de mesure physique ont inventé une PAC électrocalorique qui utilise des caloducs élastocaloriques à la place des compresseurs. En effet, dans les thermopompes classiques, ces derniers ont pour rôle de pomper la chaleur à partir d’une source en se servant du réfrigérant qui se déplace à travers l’échangeur de chaleur. La conception développée par l’équipe de l’IPM promet d’être plus efficace tout en consommant moins d’énergie. Selon les explications, la mise en œuvre de caloducs élastocaloriques actifs optimise le taux de transfert de chaleur.
Plusieurs instituts Fraunhofer impliqués
Les chercheurs ont utilisé de l’éthanol et de l’eau comme fluides pour transférer la chaleur latente. « Le liquide doit s’évaporer et se condenser à la surface du matériau électrocalorique jusqu’à dix fois par seconde. Cela permet de transporter beaucoup de chaleur en utilisant peu de matériaux, ce qui permet de construire des systèmes particulièrement rentables à l’avenir », rapporte notre source. Il s’avère que cette approche innovante procure un rendement beaucoup plus élevé par rapport à la technique conventionnelle du pompage actif d’un liquide. La pompe à chaleur a été développée en partenariat avec d’autres instituts Fraunhofer qui ont regroupé leur expertise. Au total, six instituts ont été impliqués dans le projet.
Une conception innovante
Aussi, pour s’assurer que le processus d’évaporation soit efficace, le groupe de recherche de l’IPM a doté le dispositif de couches super-hydrophiles mises au point par l’Institut Fraunhofer pour la technologie des faisceaux d’électrons et des plasmas (Fraunhofer FEP). L’Institut Fraunhofer pour la durabilité structurelle et la fiabilité des systèmes (Fraunhofer LFB), lui, a été en charge du développement d’un procédé d’intégration des électrodes des segments électrocaloriques dans de la résine époxy afin de rendre la PAC électriquement plus stable. Par ailleurs, l’Institut Fraunhofer de physique appliquée aux solides (Fraunhofer IAF) a assuré la conception d’un convertisseur DC-DC multiniveau.
Un rendement électrique impressionnant
L’utilisation de ce convertisseur de tension à base de nitrure de gallium (GaN) a permis à la pompe à chaleur d’atteindre un rendement électrique de 99,74 %, ce qui constitue un nouveau record mondial. Grâce à cette conception innovante, le dispositif est censé être beaucoup plus performant que les PAC conventionnelles. Dans sa version actuelle, il offrirait déjà une efficacité comparable à celle de ses homologues à compresseur. Bien sûr, l’équipe allemande ne compte pas en rester là. Des améliorations sont en vue afin d’atteindre un rendement encore plus élevé. Plus d’informations : fraunhofer.de. Que pensez-vous de cette innovation ? Je vous invite à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
