CN106568228A - 一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能电机 - Google Patents

一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能电机 Download PDF

Info

Publication number
CN106568228A
CN106568228A CN201610579994.6A CN201610579994A CN106568228A CN 106568228 A CN106568228 A CN 106568228A CN 201610579994 A CN201610579994 A CN 201610579994A CN 106568228 A CN106568228 A CN 106568228A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
refrigerating
magneto
electromagnetic propulsion
magnetorheological fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610579994.6A
Other languages
English (en)
Inventor
吕大海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DALIAN JIARUI SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Original Assignee
DALIAN JIARUI SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DALIAN JIARUI SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd filed Critical DALIAN JIARUI SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority to CN201610579994.6A priority Critical patent/CN106568228A/zh
Publication of CN106568228A publication Critical patent/CN106568228A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/002—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/002—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects
    • F25B2321/0021—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects by using magneto-caloric effects with a static fixed magnet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/12—Sound
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

本发明提供一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能发电机，属于太阳能发电技术领域。传统技术中制冷效率不高，制冷工质污染环境，噪音大，不能将应用领域扩展到微电子领域。为了克服以上缺陷，提供一种利用采用电磁推进技术作为循环动力，以磁流变流体作为工质的制冷技术，装置主要包括磁流变流体制冷循环系统和空冷散热系统两部分，利用电磁推进技术推动磁流变流体流动。当磁流变流体流入电磁推进磁化换热器中被磁化，温度升高，放出热量，当磁流变流体流出磁场时温度降低，吸收热量，为室内降温，自主设计的电磁推进磁化换热器，集磁化、推进与散热等功能于一体，且改变极板两端电压即可实现功率调节，制冷系数高，在相同制冷量下可以节约更多的电能。

Description

一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能电机
技术领域
本发明涉及太阳能发电机技术领域，具体地说是一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能电机。
背景技术
近年来，太阳能发电技术已经日趋成熟，太阳能发电的原理是通过利用太阳光能将水汽化成蒸汽，通过蒸汽来推动动力装置旋转，最终带动发电机旋转，实现发电。发电机的发电过程是一个将机械能转化成电能的过程，在此过程中，发电机会产生大量的热量，传统的风冷方式冷却效果差，水冷方式又仅局限于能够获得大量水源的地域。因此，太阳能发电机的冷却问题已经成为了困扰业界的难题。与此同时，国内外在磁制冷领域的研究成果与技术均已取得很大进展，但目前研究的主要是固体磁制冷材料，而对液体磁制冷材料的研究相对较少。磁制冷技术是非常少有的一种绝对清洁的制冷技术。磁制冷技术热效率高，对环境无污染，绿色环保。因此，室温磁制冷技术以其节能环保的特点成为一项极具开发潜力的高新制冷技术。
发明内容
本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能电机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
磁热效应的工作原理为：
磁热效应是指铁磁体或顺磁体的温度随磁场强度的改变而变化的现象。磁流变流体作为顺磁性物质，磁化过程磁熵降低，温度升高，对外放热，退磁过程磁熵升高，温度降低，利用这一特性可达到制冷的目的。
磁流变流体被电磁推进磁化换热器，进行循环流动，并在该装置中磁化放热。随后磁流体流出磁场，温度降低。进入冷端换热器与室内空气进行热交换，使室内降温。
一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能发电机，包括磁流变流体制冷循环系统和空冷散热系统两部分。
优选的，磁流变流体制冷循环系统，其结构主要包括电极部分和磁极部分；
优选的，电极部分主要包括发电机安装座，发电机安装座一侧端面有负极和正极，发电机安装座另一侧端面有正极接头和负极接头；
优选的，磁极部分包括永磁体正极和永磁体负极，永磁体正极和永磁体负极为圆弧板状，安装在磁屏蔽内壳上；
优选的，发电机安装座为圆环状，通过紧定螺栓固定在电极固定法兰上，负极和正极以及正极接头和负极接头均匀排布在发电机安装座上，永磁体正极和永磁体负极均匀排布在磁屏蔽内壳上。
优选的，磁屏蔽内壳为一端封闭，一端开放的圆柱形筒状，与电极固定法兰以及磁屏蔽外壳共同构成磁流体流动腔体。
优选的，第一定子、第二定子和第三定子安装在磁屏蔽内壳内圆面，转子安装在定子形成的腔体内，并通过转子主轴与太阳能蒸汽驱动装置联动。
优选的，空冷散热系统主要包括磁流体流入管道，磁流体流入管道一端与磁流体入口相连接，另一端与散热管相连接，散热管另一端与磁流体流出管道相连，磁流体流出管道与磁流体出口相连接。
优选的，散热管上加装散热风扇。
优选的，使用水基四氧化三铁磁流变流体作为磁工质。
本发明的一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能发电机与现有技术相比所产生的有益效果是：
（1）无运动部件的装置：制冷循环装置不含泵、压缩机等运动部件，不需要耗费额外的电能来进行制冷，具有噪声小，耗功低，尺寸可灵活设计的特点。
（2）电磁推进磁化换热器：自主设计的电磁推进磁化换热器，集磁化、推进与散热等功能于一体，使装置结构紧凑，且改变极板两端电压即可实现功率调节，制冷系数高：装置制冷系数高，在相同制冷量下可以节约更多的电能，具有较好的经济性。
（3）不依靠水流即可实现冷却，拜托了传统太阳能发电机对地域环境的依赖性，维护周期长。
附图说明
附图1是本发明结构分解图；
附图2是本发明结构第一主视剖面图；
附图3是本发明结构左视剖面图；
附图4是本发明结构第二主视剖面图；
附图5是本发明结构工作原理图；
附图6是磁布雷顿循环T-S图。
图中：
1、转轴密封盖，2、转子， 3、电极部分， 4、磁屏蔽外壳， 5、磁极部分，6、磁流体出口，7、磁流体入口， 8、发电机固定架， 9、电极固定法兰，10、外壳法兰， 11、第一定子，12、第二定子，13、第三定子，14、磁屏蔽内壳，15、永磁体正极，16、永磁体负极，17、紧定螺栓，18、安装地脚，19、太阳能蒸汽驱动装置， 20、转子主轴， 21、正极接头，22、负极接头，23、磁流体流出管道，24、散热管，25、散热风扇，26、磁流体流入管道，27、负极，28、正极，29、磁流体流动腔体，30、发电机安装座。
具体实施方式
下面结合附图2、附图3和，对本发明的第一实施例作以下详细说明。
一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能发电机，包括磁流变流体制冷循环系统和空冷散热系统两部分，磁流变流体制冷循环系统，其结构主要包括电极部分3和磁极部分5，电极部分主要包括发电机安装座30，发电机安装座一侧端面有负极27和正极28，发电机安装座另一侧端面有正极接头21和负极接头22，磁极部分包括永磁体正极15和永磁体负极16，永磁体正极15和永磁体负极16为圆弧板状，安装在磁屏蔽内壳14上；发电机安装座为圆环状，通过紧定螺栓17固定在电极固定法兰9上，负极27和正极28以及正极接头21和负极接头22均匀排布在发电机安装座上，永磁体正极15和永磁体负极16均匀排布在磁屏蔽内壳14上。
进一步，电极固定法兰9上的所有负极通过并联电路和电源负极相连接，所有正极通过并联电路和电源正极相连接。
结合附图6，磁流变流体的磁热效应机理可解释为：
在有外加磁场作用时，磁流变流体首先形成沿外场方向的链，链与链之间相互作用，最后形成一定的固态结构，磁熵减小，向外界放热。而当撤去外界磁场时，磁流变流体形成的链又会因为热运动断裂，从而混乱度增加，磁熵增大，向外界吸热。磁流体的这种特性使其成为适合的制冷工质。
布雷顿制冷循环由两个绝热过程和两个等磁场强度过程组成，其S-T图如图4所示。
1.过程1→2表示绝热磁化过程，场强由增到温度由升到；
2.过程2→3中场强保持为不变,温度由降到，并向外界释放热量；
3. 过程3→4为绝热去磁过程,场强由降到,温度由降到；
4. 过程4→1中场强保持为不变,温度由升到，并向制冷空间吸收热量。
磁屏蔽内壳为一端封闭，一端开放的圆柱形筒状，与电极固定法兰9以及磁屏蔽外壳4共同构成磁流体流动腔体29。
第一定子11、第二定子12和第三定子13安装在磁屏蔽内壳14内圆面，转子2安装在定子形成的腔体内，并通过转子主轴20与太阳能蒸汽驱动装置19联动。
下面结合附图4，对本发明的第一实施例作以下详细说明。
空冷散热系统主要包括磁流体流入管道26，磁流体流入管道一端与磁流体入口7相连接，另一端与散热管24相连接，散热管另一端与磁流体流出管道23相连，磁流体流出管道与磁流体出口6相连接。
散热管上加装散热风扇25。
使用水基四氧化三铁磁流变流体作为磁工质。
工作时，由于磁流变流体具有磁热效应，当磁场强度改变时，磁流变流体的温度也改变。即当磁流变流体进入较高磁场强度区域时，温度升高；当离开磁场区域时，磁流变流体被冷却。
本设计利用电磁推进技术推动磁流变流体流动。当磁流变流体流入电磁推进磁化换热器中被磁化，温度升高，放出热量，当磁流变流体流出磁场时温度降低，当磁流变流体流入降温场所时吸收热量，为室内降温。
综上，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域技术人员可以在本发明的指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (6)

1.一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能发电机，包括磁流变流体制冷循环系统和空冷散热系统两部分，其特征在于，所述磁流变流体制冷循环系统，其结构主要包括电极部分（3）和磁极部分（5），所述电极部分主要包括发电机安装座（30），所述发电机安装座一侧端面有负极（27）和正极（28），所述发电机安装座另一侧端面有正极接头（21）和负极接头（22），所述磁极部分包括永磁体正极（15）和永磁体负极（16），所述永磁体正极（15）和永磁体负极（16）为圆弧板状，安装在磁屏蔽内壳（14）上；所述发电机安装座为圆环状，通过紧定螺栓（17）固定在电极固定法兰（9）上，所述负极（27）和正极（28）以及正极接头（21）和负极接头（22）均匀排布在所述发电机安装座上，所述永磁体正极（15）和永磁体负极（16）均匀排布在所述磁屏蔽内壳（14）上。
2.根据权利要求1所述的磁屏蔽内壳（14），其特征在于，所述磁屏蔽内壳为一端封闭，一端开放的圆柱形筒状，与权利要求1所述电极固定法兰（9）以及磁屏蔽外壳（4）共同构成磁流体流动腔体（29）。
3.根据权利要求1所述的一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能发电机，其特征在于，第一定子（11）、第二定子（12）和第三定子（13）安装在权利要求1所述磁屏蔽内壳（14）内圆面，转子（2）安装在所述定子形成的腔体内，并通过转子主轴（20）与太阳能蒸汽驱动装置（19）联动。
4.根据权利要求1所述的一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能发电机，其特征在于，所述空冷散热系统主要包括磁流体流入管道（26），所述磁流体流入管道一端与磁流体入口（7）相连接，另一端与散热管（24）相连接，所述散热管另一端与磁流体流出管道（23）相连，所述磁流体流出管道与磁流体出口（6）相连接。
5.根据权利要求4所述的散热管（24），其特征在于，所述散热管上加装散热风扇（25）。
6.根据权利要求4所述的磁流体，其特征在于，使用水基四氧化三铁磁流变流体作为磁工质。
CN201610579994.6A 2016-07-22 2016-07-22 一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能电机 Pending CN106568228A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610579994.6A CN106568228A (zh) 2016-07-22 2016-07-22 一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610579994.6A CN106568228A (zh) 2016-07-22 2016-07-22 一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能电机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106568228A true CN106568228A (zh) 2017-04-19

Family

ID=58532241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610579994.6A Pending CN106568228A (zh) 2016-07-22 2016-07-22 一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106568228A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113488444A (zh) * 2021-06-29 2021-10-08 华中科技大学 一种基于纳米磁流体的芯片热点冷却系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1421661A (zh) * 2002-12-25 2003-06-04 上海交通大学 磁流体制冷循环装置
CN101713576A (zh) * 2008-10-03 2010-05-26 陈绍勇 一种热管和半导体制冷发电的多功能家用空调装置
CN102261763A (zh) * 2011-06-04 2011-11-30 内蒙古科技大学 磁液体磁制冷的冷反馈系统
CN103175343A (zh) * 2013-04-08 2013-06-26 漆黎 真空热管电磁场磁制冷原型机
CN105202799A (zh) * 2015-10-28 2015-12-30 华中科技大学 一种静止式室温磁制冷机及其制冷方法
CN105307457A (zh) * 2015-09-14 2016-02-03 联想(北京)有限公司 斯特林-磁热联合散热系统及电子设备
CN105307456A (zh) * 2015-09-14 2016-02-03 联想(北京)有限公司 一种热磁冷却系统及电子设备
CN105484896A (zh) * 2015-12-04 2016-04-13 西安交通大学 一种小型自由活塞式太阳能发电机系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1421661A (zh) * 2002-12-25 2003-06-04 上海交通大学 磁流体制冷循环装置
CN101713576A (zh) * 2008-10-03 2010-05-26 陈绍勇 一种热管和半导体制冷发电的多功能家用空调装置
CN102261763A (zh) * 2011-06-04 2011-11-30 内蒙古科技大学 磁液体磁制冷的冷反馈系统
CN103175343A (zh) * 2013-04-08 2013-06-26 漆黎 真空热管电磁场磁制冷原型机
CN105307457A (zh) * 2015-09-14 2016-02-03 联想(北京)有限公司 斯特林-磁热联合散热系统及电子设备
CN105307456A (zh) * 2015-09-14 2016-02-03 联想(北京)有限公司 一种热磁冷却系统及电子设备
CN105202799A (zh) * 2015-10-28 2015-12-30 华中科技大学 一种静止式室温磁制冷机及其制冷方法
CN105484896A (zh) * 2015-12-04 2016-04-13 西安交通大学 一种小型自由活塞式太阳能发电机系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113488444A (zh) * 2021-06-29 2021-10-08 华中科技大学 一种基于纳米磁流体的芯片热点冷却系统
CN113488444B (zh) * 2021-06-29 2022-07-12 华中科技大学 一种基于纳米磁流体的芯片热点冷却系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6336123B2 (ja) 回転式直列磁気冷凍システム
EP2821733B1 (en) Magnetic cooling apparatus
CN202513756U (zh) 借浅层温能体及交换流体散热的电机
CN202129679U (zh) 用半导体制冷技术降低冷却水温度的高速电主轴冷却装置
CN101441009B (zh) 一种永磁旋转式磁制冷机的热交换系统
CN116169831B (zh) 一种工业用永磁电机
CN205039665U (zh) 新型伺服电机
CN202034855U (zh) 一种同步发电机永磁转子的混合式冷却散热结构
JP2010107192A (ja) 電気機械の冷却装置
CN103248150B (zh) 一种透平膨胀机永磁发电机的冷却系统及其工作方法
CN109067080B (zh) 一种非接触式飞轮储能转子真空散热系统
CN103062973A (zh) 一种磁制冷的便携冰箱及制冷方法
CN110718992B (zh) 一种电机铁芯
CN207910594U (zh) 一种水冷发电机
CN110379590B (zh) 一种太阳能供电变压器安装设备
CN106568228A (zh) 一种基于电磁推进磁流变流体制冷的太阳能电机
CN205407472U (zh) 一种大功率永磁同步电动机
CN205407539U (zh) 水冷电机
CN112172566A (zh) 一种节能环保型隔绝式散热充电桩
JP6344103B2 (ja) 熱磁気サイクル装置
CN110864471B (zh) 一种自带传动动力的磁制冷装置及方法和用途
CN203707955U (zh) 一种具有散热功能的电机壳体
CN101958608A (zh) 永磁电机
CN214380525U (zh) 一种基于线性马达及紊流的液冷散热器
CN202106240U (zh) 一种高速电主轴的综合冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170419

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication