În prototipul frigiderului magnetic se utilizează un aranjament rotativ. Se compune dintr-o roată care conține segmente cu pulbere de gadoliniu, precum și un magnet permanent puternic.
Proiectul este proiectat astfel încât roata să fie derulată prin spațiul de lucru al magnetului, în care se concentrează câmpul magnetic. Atunci când un segment cu gadoliniu intră în câmpul magnetic în gadoliniu, apare un efect magnetocaloric - se încălzește. Această căldură este îndepărtată de un schimbător de căldură răcit cu apă. Când ieșirile gadoliniu din zona de câmp magnetic, efectul magnetocaloric se produce semn opus, iar materialul este răcit în continuare, schimbătorul de căldură de răcire care circulă în al doilea fluxul de apă în acesta. Acest flux este de fapt folosit pentru răcirea compartimentului frigorific al frigiderului magnetic. Un astfel de dispozitiv este compact și funcționează practic fără zgomot și fără vibrații, ceea ce îl deosebește de frigiderele utilizate în prezent cu un ciclu de abur-gaz.
Avantaje, dezavantaje și aplicații
Toate frigiderele magnetice pot fi împărțite în două clase, în funcție de tipul de magneți folosiți: sisteme care utilizează magneți supraculducători și sisteme pe magneți permanenți. Primele au o gamă largă de temperaturi de funcționare și o putere de ieșire relativ ridicată. Acestea pot fi utilizate, de exemplu, în sistemele de aer condiționat din încăperi mari și în echipamentele de depozitare a alimentelor. Sistem de răcire magneți permanenți au un domeniu relativ limitat de temperatură și, în principiu, pot fi utilizate în dispozitive cu putere medie - cum ar fi automobile și portabil frigider frigider picnic. Dar ambele au un număr de avantaje față de sistemele tradiționale de răcire cu ciclu combinat:
Reducerea riscului de mediu: corpul de lucru este solid și poate fi ușor izolat de mediul înconjurător. Metalele lantanide utilizate ca organe de lucru au un nivel scăzut de toxicitate și pot fi refolosite după reciclarea dispozitivului. Mediul de disipare a căldurii trebuie să aibă doar o vâscozitate scăzută și o conductivitate termică suficientă, care corespunde bine proprietăților apei, heliului sau aerului. Acestea din urmă sunt bine compatibile cu mediul.
Eficiență ridicată. încălzirea și răcirea magnetocaloric - procese termodinamice practic reversibile, în contrast cu procesul de compresie a vaporilor în combinat în funcționarea ciclului ciclu frigider. Calculele teoretice și studiile experimentale arată că unitățile de răcire magnetice sunt caracterizate de o eficiență mai mare. și economia. În special, în domeniul temperaturilor camerei, frigiderele magnetice sunt cu 20-30% mai eficiente decât cele care funcționează în ciclul de vapori de gaze. Tehnologia răcirii magnetice pe viitor poate fi foarte eficientă, ceea ce va reduce în mod semnificativ costul acestor instalații.
Durată lungă de viață. Tehnologia implică utilizarea unui număr redus de piese în mișcare și frecvențe joase de funcționare în dispozitivele de răcire, ceea ce reduce semnificativ uzura lor.
Flexibilitatea tehnologiei. Este posibil să se utilizeze diferite modele de frigidere magnetice în funcție de scop.
Proprietăți utile ale înghețării. Tehnologia magnetică permite răcirea și înghețarea diferitelor substanțe cu modificări minore pentru fiecare caz. În schimb, un ciclu eficient de răcire cu ciclu combinat necesită multe etape separate sau un amestec de lichide de răcire diferite pentru aceeași procedură.
Progrese rapide în dezvoltarea superconductivității și îmbunătățirea proprietăților magnetice ale magneților permanenți. În prezent, un număr de societăți comerciale bine-cunoscute sunt de succes în îmbunătățirea proprietăților magneților NdFeB și lucrează la proiectele lor. Odată cu progresul cunoscut în domeniul supraconductivității, acest lucru ne permite să sperăm pentru o îmbunătățire a calității frigiderelor magnetice și simultan mai ieftine.
Dezavantaje ale răcirii magnetice
- Nevoia de ecranare a unei surse magnetice.
- Prețul curent relativ ridicat al surselor de câmp magnetic.
- Interval limitat de temperatură într-un ciclu de răcire în sistemele cu magnet permanent.
În plus, frigiderele magnetice includ un număr mic de piese în mișcare și funcționează la frecvențe joase, ceea ce minimizează uzura frigiderului și mărește timpul de funcționare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: