Chłodnictwo magnetyczne w temperaturze pokojowej - tłumaczenie i opracowanie prof. dr hab. inż. FRANCISZEK KLUZA

• Autorzy: Kluza F.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Chłodzenie magnetyczne jest metodą adiabatycznego chłodzenia, która wykorzystuje efekt magnetokaloryczny (WE). Z punktu widzenia podstaw fizyki, wykazuje ono analogię do konwencjonalnej metody sprężania/rozprężania gazu. Stosowane jest od wielu lat w kriogenice do osiągania bardzo niskich temperatur. W roku 1976, Brown zaprezentował pierwsze urządzenie chłodnicze do temperatur pokojowych (do celów bytowych) wykorzystujące adiabatyczne magnesowanie i rozmagnesowanie [1]. Po odkryciu w 1997 roku przez Gschneider'a i Pecharskyego [2] efektu magnetokalorycznego "gianN' (GMCE) w Gd5 (Si2Ge2), który podnosi efekt magnetokaloryczny MCE, wielu uczonych i przedstawicieli przemysłu reprezentujących społeczność chłodniczą przyznaje, że ta nowa technologia (wykorzystująca magnesy stałe i GMCE) przyszłościowo ma dobry potencjał istotnej penetracji i wejścia na rynek chłodniczy. Są oni przekonani, że w wielu różnych obszarach rynku konwencjonalne chłodnictwo może być zastąpione przez chłodnictwo magnetyczne. Głównym powodem dla takiego założenia i postawy jest możliwość zastąpienia czynników chłodniczych HFC przez łagodne i przyjazne dla środowiska stopy magnetokaloryczne. Czynniki HFC z ich typowym potencjałem globalnego ocieplenia (GWP) na poziomie 1000 do 3000 razy większym od tego, który wykazuje dwutlenek węgla CO2, stanowią obecnie rosnący rynek sprzedaży, który ma swoją przyczynę w wycofywaniu bardzo destrukcyjnych czynników HCFC i CFC. Proces wycofywania czynników HCFC i CFC ciągle trwa, ale w większości krajów rozwijających się dopuszczane są one ciągle do użycia. Systemy chłodnicze z naturalnymi czynnikami (amoniak, CO2 propan itd.) są dobrym rozwiązaniem w wielu zastosowaniach, lecz obecnie żadne z nich nie osiągnęły znaczącego przełomu rynkowego w szerokiej skali zastosowań w chłodnictwie. Do innych zalet procesów magnetycznego chłodzenia należą wyższe sprawności obiegu w porównaniu do sprawności chłodzenia gazowo-sprężarkowego i bezszumowe warunki działania chłodniczego urządzenia magnetycznego. Niniejsza nota informacyjna IIR przedstawia krótko aktualny stan, zalety i wady tej obiecującej technologii.

Słowa kluczowe

PL

chłodnictwo magnetyczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 42, nr 11
• Strony: 48--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Kluza F.

Bibliografia

• [1] BROWN G.V: Magnetic Heat Pumping Near Room Temperature, J. Appl. Phys. 47, 3673-3680,1976.
• [2] PECHARSKY V.K., GSCHNEIDNER K.A. Jr.: Giant Magnetocaloric Effect in Gd5(Si2Ge2), Phys. Rev. Lett. 78 (23), 4494-4497,1997.
• [3] TISHIN A.M, SPICHKIN Y.L: The Magnetocaloric Effect and its Applications, Series in Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Publishing Ltd, 2003.
• [4] BRUCK E.: Developments in Magnetocaloric Refrigeration, Topical Review J Phys. D: Appl. Phys. 38, R381-R391, 2005.
• [5] YU B.F., GAO Q., ZHANG B., MENG X.Z., CHEN Z.: Review on Research of Room Temperature Magnetic Refrigeration, Int. J Refrig. 26, 1-15, 2003.
• [6] EGOLF P.W, SARI O, KITANOVSKI A, GENDRE R. (Editors): Proc. Ist. Int. Conf. magn. Refrig. Room Temp., Montreux, Switzerland, September 27-30, 2005.
• [7] AURACHER H., EGOLF P.W. (Editors): Magnetic Refrigeration at Room Temperature, Special Issue of the Int J. Refrig. 29 (8), 2006.
• [8] KITANOVSKI A., EGOLF P.W.: Thermodynamics of Magnetic Refrigeration, Int. J. Refrig. 29, 3-21, 2006.
• [9] ROSENSWEIG R.E., GONIN C., KITANOVSKI A., EGOLF P.W.: Magneto-thermodynamics Charts of Gadolinium for Magnetic Refrigeration (in preparation).
• [10] GSCHNEIDNER K.A. JR, PECHARSKY V K., TSOKOL A.O.: Recent Developments in Magnetocaloric Materials, Institute of Physics Publishing, Rep. Prog. Phys. 68, 1479-1539, 2005.
• [11] MULLER C., VASILE C.: Anew System for Magnetocaloric Refrigerator, Proc. Ist Int. Conff magn. Refrig. Room Temp., Montreux, Switzerland, September 27-30, 2005.
• [12] RUSSEK S.L., ZIMM C. B.: Potential for Cost-effective Magnetocaloric Air-conditioning Systems, Bulletin of the IIR. 2006-2, 4-17.
• [13] ROSENSWEIG R.E.: Ferrohydrodynamics, Cambridge University Press, New York, 1985; reprinted with updates by Dover Publications, Inc. Mineola, New York, 1997.