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磁制冷研讨会报告下载
摘要
本文的目的是研究以固体材料为制冷剂的磁性制冷。这些材料表现出独特的磁热效应，即磁化/退磁时温度升高或降低。这种效应已被观察多年，并被用于在绝对零度附近冷却。近年来，人们正在开发一种具有足够温度和熵变的材料，使其具有广泛的温度应用。
磁制冷是一种利用固体制冷剂中的磁热效应的新兴技术。结合固态制冷剂、水基传热流体和高效率，可生产出对全球变暖贡献最小的环保产品。在众多制冷技术的应用中，空调应用提供了最大的总冷却功率和最大数量的电能的使用。
介绍
制冷是从固体、液体或气体中除去热量的过程。从物质中去除热量使其冷却，或降低其温度。在机械制冷中，制冷剂是一种能够将它在低温和压力下吸收的热量转移到冷凝介质中的物质;在输送区域，制冷剂处于较高的温度和压力。通过膨胀、压缩和冷却介质(如空气或水)，制冷剂从物质中除去热量，并将其传输到冷却介质中。
我们的社会高度依赖可靠的冷却技术。冷藏对我们的健康和全球经济至关重要。消费应用包括空调，食品保鲜，空气除湿，饮料配药和制冰无需制冷
食品供应的木材仍然是季节性的，并且仅限于当地生产的不易腐烂的物品。
现代制冷几乎完全基于压缩/膨胀制冷循环。这是一项成熟、可靠、成本相对较低的技术。多年来，传统冰箱的所有部件都经过了大量的研究和开发，得到了很大的改进
的努力。此外，作为制冷剂使用的一些液体是危险的化学物质，而其他液体最终会逃逸到环境中，导致臭氧层损耗和全球变暖，因此，传统制冷最终会促进全球气候的有害趋势。
磁制冷的目的
开发更高效、更经济的小型H2液化器，作为磁制冷蒸汽压缩循环的替代品。在磁制冷的帮助下，我们的目标是解决氢在极低温度下点火时的储存问题。氢气研究所正在利用磁制冷技术进行研究。我们通过液化氢气来为氢气储存提供冷却。氢可以在低温下液化，低温是借助磁制冷实现的。
因此，磁制冷还提供了一种通过液化氢来储存氢的方法。用于这种装置的术语是磁性液化器。
工作原理
如图所示，当磁性材料置于磁场中时，随着磁性材料温度的升高，附在磁性材料上的温度计显示出较高的温度。但是在另一方面，当磁性材料从磁场中移除时，温度计显示出低温，因为它的温度降低，我们想要冷却它的地方，我们会在那个地方对材料施加磁场随着温度的增加,它会吸收热量从那个地方和以磁性材料在外面的环境,我们将删除磁场的磁性材料,因此当温度降低时,它将失去热量,因此在这样的循环反复在所需的地方提供冷却效果。
磁制冷系统:-
由两层含有球形钆粉的床层组成，以水作为传热流体。该系统的磁场为5 Wb/m2，温度跨度为38 K。磁制冷系统的工艺流程图如图所示
图- - - - - -
水和乙醇的混合物作为系统的传热流体。流体首先通过热交换器，热交换器利用空气将热量传递到大气中。然后，液体通过附着在无磁化冷却磁热床上的铜板，并失去热量。一个风扇将空气吹过这种冷流体进入冰箱，使冰箱温度保持在大约0°F。然后，传热流体被加热到80华氏度，因为它通过与磁化的更温暖的磁热床相连的铜板，在那里它继续绕着回路循环。然而，磁热床同时上下移动，进入和离开磁场。床的第二个位置如图6.4所示。冷冻室的冷空气通过如图6.5所示的冷冻室风扇吹入冷冻室。冰箱的温度保持在39华氏度左右。
施工所需构件:-
1.磁铁
2.热换热器
3.冷换热器
4.开车
5.磁轮热量
1.磁铁:
磁铁是磁制冷的主要功能部件。磁铁为材料提供磁场，这样它们就可以分别向周围和被冷却空间失去或获得热量。
2.热交换器:-
热交换器从所使用的材料中吸收热量，并散发到周围。它使传热更加有效。
3.冷热交换器:-
冷热交换器从待冷却空间吸收热量，并将其提供给磁性材料。它有助于有效地吸收热量。
4.驱动:
驱动提供了正确的旋转到热正确处理它。正因为如此，热量才会向理想的正确方向流动。
5.磁热轮:-
它构成了整个装置的结构。它将两块磁铁连接起来，使其正常工作。
优点:-
- 与直接蒸发制冷机相比，磁制冷的潜在优势是显而易见的:
- 采购成本可能很高，但运行成本比传统冷水机低20%。
- 因此，生命周期成本大大降低。
- 该系统避免了消耗臭氧的制冷剂，因此更环保。
- 节能和降低能源成本是附加优势。
- 与卡诺循环相比，磁制冷的效率为60% ~ 70%。
- 磁制冷完全免维护，结构简单。
- “绿色”技术，不使用常规制冷剂
- 低噪音技术(无压缩机)。这在某些情况下是一个优势，如医疗应用
- 更高的能源效率。由于MCE的可逆性，接近卡诺过程的热力学循环是可能的
- 机器设计简单，如旋转式多孔热交换器制冷机
- 低(大气)的压力。这在某些应用中是一种优势，例如在汽车的空调和制冷装置中。
缺点
- 另一方面，一些缺点包括:
- 与传统制冷相比，初期投资更多。
- 磁热材料是稀土材料，因此稀土材料的广泛应用也给磁制冷技术带来了不利影响。
- GMCE材料需要开发，以允许更高频率的直线和旋转磁冰箱
- 保护电子元件免受磁场的影响。但请注意，它们是静态的，短距离的，可能被屏蔽了
- 永磁体的磁场强度有限。电磁铁和超导磁铁(太)贵了
- 温度变化是有限的。多级机由于各级间的传热而失去效率
- 运动机械需要高精度，以避免由于磁体和磁热材料之间的间隙导致磁场减小。
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