Onderzoek naar magnetocalorisch koelen met behulp van kleinere magneten

13 juni 2022

Magnetocalorische warmtepompen die opereren rond kamertemperatuur kunnen net als magnetische koelinstallaties een oplossing zijn om aan de grote vraag naar duurzame HVAC&R-apparatuur te voldoen.

Nadelen van deze techniek zijn vooralsnog de hoge kosten en het grote volume ervan. Magnetocalorische apparaten zijn afhankelijk van de actieve regeneratiecyclus om de gewenste temperaturen te bereiken. De cyclus hangt af van het synchroniseren van de oscillerende stroom van een warmteoverdrachtsvloeistof (meestal water) door een vaste poreuze matrix van actief magnetisch materiaal. 

Analyse van magnetische veldgolfvormen
Om de gewenste warmteoverdracht te bewerkstelligen, zijn er perioden waarin het magnetisch materiaal zich in de hoogst beschikbare (magnetisch veld aan) en in bijna nul (magnetisch veld uit) bevinden.
Met dit in gedachten, zijn in een onderzoek in de Verenigde Staten verschillende stromings- en magnetische veldgolfvormen geanalyseerd, en daarnaast de koppeling tussen het moment waarop de vloeistof wordt gepompt en het moment waarop het magnetische veld wordt in- en uitgeschakeld.

Halvering van kosten
Het onderzoek laat zien dat het volume en de kosten van een permanente magneet die de veldveranderingen genereert, bijna gehalveerd kunnen worden, met weinig tot geen effect op het werkgebied van het apparaat en het koelvermogen per magnetische materiaalmassa.