Thermische Simulationen für Materialien

Fraunhofer IPM hat langjährige Erfahrung bezüglich der Verwendung thermoelektrischer und kalorischer Materialien in thermischen Energiewandlern, sei es zur Verstromung von Abwärme oder zum effizienten Kühlen. Essentiell für die Leistungsfähigkeit und auch Langlebigkeit der Systeme ist die thermische Integration dieser funktionellen Materialien. Eine optimale thermische Anbindung sorgt für maximale Performance und Lebensdauer der jeweiligen Systeme. Voraussetzung dafür sind thermische Simulationen wie zum Beispiel:

• phänomenologische Beschreibung der thermodynamischen Prozesse in kalorischen Materialien
• Untersuchung thermisch induzierter mechanischer Spannungszustände in elektrokalorischen Komponenten oder elastokalorischen Bauteilen
• geometrische Optimierung thermoelektrischer Module zur Lastpunktanpassung

Bei der thermischen Modellierung decken wir ein breites Spektrum an Fragestellungen und Aspekten ab:

• Berechnung der Effizienz thermoelektrischer Module und System
• thermische Ankopplung thermoelektrischer Module bzw. kalorischer Komponenten an bestimmte Umgebungsbedingungen
• Berechnung von optimierten Bauteilgeometrien
• Einfluss der Materialparameter auf die Performance von Modulen und Systemen
• Bestimmung thermischer Gradienten und daraus resultierender mechanischer Spannungen in kalorischen Komponenten