Разработка высокоэффективной магнитной холодильной машины со сверхпроводниковым источником магнитного поля

ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы"

ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы"

Проект № 14.604.21.0197
Уникальный идентификатор прикладных научных исследований (проекта): RFMEFI60417X0197

Начало работ: 26.09.2017
Окончание работ: 31.12.2019

 

Актуальность и основная идея проекта "магнитного холодильника"

Для целей искусственного охлаждения в различных отраслях промышленности (таких как нефтяная, газовая, химическая промышленность), а также в торговле и быту в настоящее время чаще всего применяются тепловые машины парокомпрессионного типа, использующие термодинамические циклы испарения-конденсации и сжатия-разряжения, а в качестве рабочего тела – пар, переходящий на определённых стадиях цикла в жидкость.

В проекте разрабатывается магнитная холодильная машина, где в качестве рабочего тела используется магнитный материал, находящийся в твёрдой фазе, а термодинамическими циклами являются циклы намагничивания-размагничивания, в которых охлаждение и нагрев возникают за счёт магнитокалорического эффекта (МКЭ). Магнитное поле создается сверхпроводниковой магнитной системой (СМС) на основе проводов из высокотемпературного сверхпроводника (ВТСП).

 

Недостатки существующей парокомпрессионной технологии охлаждения

  • недостаточная энергоэффективность (КПД ~ 20 - 30 % от КПД цикла Карно);
  • значительные массогабаритные показатели (рабочее тело - пар);
  • быстрая изнашиваемость компрессора;
  • пожароопасность и экологическая опасность (хладагенты аммиак, фреоны).

 

Достоинства магнитной технологии охлаждения

  • высокая энергоэффективность (КПД составляет ~ 85 %  от цикла Карно в интервале температур 150 300К);
  • меньшие габаритные размеры и масса, (высокая плотностью твёрдого тела по сравнению с газом);
  • низкая изнашиваемость из-за низких рабочих частот магнитной тепловой машины;
  • безопасность и экологичность (рабочее тело из нетоксичного материала, безопасные хладагенты).

 

Основные этапы создания "магнитного холодильника"

 

 

Количество посещений страницы: [an error occurred while processing this directive]