background image

!"

研 究 与 试 验

可再生能源

#$$%&%

(总第

!!’

期)

收稿日期:($$%)$*)$%

作者简介:周水洪(+",$)),男,硕士研究生,研究领域:现代制冷技术及应用、节能与强化换热。

随着蒙特利尔等协议的签订,制冷空调行业

的环保与节能问题受到了广泛的重视。磁制冷以

其 高 效 节 能 、无 环 境 污 染 、运 行 可 靠 、尺 寸 小 、重

量轻等优点倍受关注。已开发出的磁制冷样机,

循 环 效 率 最 大 可 达 卡 诺 循 环 的

’$-

./0

高 达

+1

,最大制冷量可达

’$$ 2

。磁制冷将可能替代

传统的气体压缩式制冷

3

是一种极具开发潜力的

节能环保制冷技术。

!

基本原理

由磁性粒子构成的固体磁性物质,在受到外

磁 场 的 作 用 被 磁 化 时 ,系 统 的 磁 有 序 度 加 强(磁

熵 减 小 ),对 外 放 出 热 量 ;再 将 其 去 磁 ,则 磁 有 序

度下降(磁熵增大),又要从外界吸收热量。这种

磁 性 粒 子 系 统 在 磁 场 的 施 加 与 去 除 过 程 中 所 呈

现的热现象称为磁热效应。磁热效应是所有磁性

材料的固有本质

3

+

所示的

4)5

图表示了铁磁

物质在磁有序化温度(居里温 度

46

)附 近 的 磁 热

效应。图中水平方向箭头

!478

表示绝热温变,竖

直方向箭头

!5

9

表示等温磁熵变,它们分别可用

来表征

9.:

的大小。

磁 制 冷 ——

—节 能 环 保 的 绿 色 制 冷 技 术

周水洪

(华南理工大学 交通学院

3

广东 广州

1+$’%$

要:介绍了一种极具发展潜力的节能环保型绿色制冷方式——

—磁制冷技术。从磁制冷的基本原理——

—磁

热效应(

9.:

)出发,从熵和热力学的角度分析了磁热效应(

9.:

),给出了磁热效应(

9.:

)的表征参数。列举了

几种典型的磁制冷机,并指出了磁制冷技术发展中需要解决的关键问题。

关键词:磁热效应(

9.:

;

磁熵

;

磁制冷

中图分类号:

4<,’

4=’"

文献标识码:

>

文章编号:

!’?!)1("(

($$%

$%)$$!")$*

" #$%&’(’)* +%&#,-’-’., -,+/)%0%*1 %2 $,2$’*,$3-’%)4&3*),-’+

$,2$’*,$3-’%)

@A/< 5BCD)BEFG

.EHHIGI EJ 4K7JJD6 L .EMMCFD67NDEF 5.<4

OC7FGPBEC

1!$’%$

.BDF7

"5(-$3+-

>Q 7F EH8)HDFI NI6BFEHEGR JEK 7SECN EFI 6IFNCKR3 M7GFIND6 KIJKDGIK7NDEF S7QI8 EF

NBI M7GFINE67HEKD6 IJJI6N

9.:

B7Q SIIF SI6EMDFG 7 TKEMDQDFG 6EMTINDNDUI NI6BFEHEGR JEK NBI

6EFUIFNDEF7H G7Q)6EMTKIQQDEF NI6BFDVCI DF CQI NE87R3 SI67CQI EJ DNWQ IFIKGR Q7UDFG 7F8 IFUDX

KEFMIFN7H J76NEK& YF NBDQ T7TIK 3NBI NBIEKR EJ 9.: DQ DHHCQNK7NI83 7F8 NBI T7K7MINIKQ EJ 9.:

DQ GDUIF& 4BIF NBI 8IUIHETMIFN EJ NBI NRTD67H M7GFIND6 KIJKDGIK7NEKQ 7KI DFNKE8C6I8& ZDF7HHR DN

TKIQIFNQ NBI JCNCKI TIKQTI6NDUIQ EJ 9[&

6,1 7%$8(

M7GFINE67HEKD6 IJJI6N

9.:

; M7GFIND6 IFNKETR; M7GFIND6 KIJKDGIK7NDEF

!

热磁效应(

9:;

)示意图