Ontwerp en productie van regeneratoren geoptimaliseerd voor warmteoverdracht door vloeibaar metaal

Ruimteverwarmings- en koelsystemen nemen een aanzienlijk deel van het wereldwijde elektriciteitsverbruik voor hun rekening, waarbij traditionele dampcompressie-koelsystemen al tientallen jaren toonaangevend zijn. Hoewel deze systemen effectief zijn, zijn ze energie-intensief en hebben ze een aanzienlijke impact op het milieu. De behoefte aan energie-efficiëntere en milieuvriendelijkere alternatieven heeft de belangstelling aangewakkerd voor magnetische warmtepomptechnologie, die gebruikmaakt van het magnetocalorische effect. Onderzoeken tonen aan dat deze systemen 10 tot 20% energiezuiniger kunnen zijn dan traditionele systemen op basis van compressoren. De hoge kosten van magnetische warmtepompen blijven echter een barrière voor bredere toepassing.

Het MagHump-project, in samenwerking met Technische Handelsonderneming Nederland BV (THN), is gericht op het verlagen van deze kosten door het innoveren van het ontwerp en de productie van regeneratoren – cruciale onderdelen in magnetische warmtepompen – die vloeibaar metaal gebruiken als warmteoverdrachtsvloeistof. De massa van de regenerator heeft een directe invloed op de kosten van de permanente magneet, het duurste onderdeel van het systeem. Door vloeibaar metaal te gebruiken kan het warmteoverdrachtsproces aanzienlijk versneld worden, waardoor de massa van de regenerator afneemt en er dus ook minder permanent magneetmateriaal nodig is. Dit zou de totale systeemkosten met 20 tot 30% kunnen verlagen.

MagHump streeft ernaar een optimale geometrie voor de regenerator te ontwikkelen en een sinterproces op te zetten voor de productie. Strenge kwaliteitscontroles zullen ervoor zorgen dat de geproduceerde regeneratoren aan hoge normen voldoen. In het project zullen ook de thermomagnetische prestaties van de regeneratoren gemeten en geanalyseerd worden om hun efficiëntie te valideren.

Met deze innovaties heeft MagHump tot doel de magnetische warmtepompen kosteneffectiever en toegankelijker te maken en een duurzame oplossing te bieden voor ruimteverwarming en -koeling met aanzienlijke energiebesparingen en milieuvoordelen.

Industriepartner

WERKPAKKETTEN

Elk FIP-AM@UT project is verdeeld in afzonderlijke werkpakketten, om de verschillende fasen en doeleinden binnen het project duidelijk te onderscheiden. MagHump bestaat uit vier werkpakketten:

icon_Analysis

Ontwerpen en materiaalselectie

Ontwerpen en selecteren van materialen voor het sinteren van de regenerator

Regeneratorproductie

Ontwerp en productie van gereedschap en regeneratoren

Kwaliteitscontrole en -verbetering

Evalueren en verbeteren van de regeneratorkwaliteit na productie

Meting en analyse

Thermomagnetische prestatiemeting en -analyse

VOOR MEER INFORMATIE OVER maghump, NEEM GERUST CONTACT OP MET

Sikander Naseem

Sikander Naseem

Research Engineer

Dr. Ir. Keerthivasan Rajamani

Assistant Professor, ET Faculty