SU811058A1 - Method of transferring heat with use of magnetocalorimetric effect - Google Patents

Method of transferring heat with use of magnetocalorimetric effect Download PDF

Info

Publication number
SU811058A1
SU811058A1 SU792734654A SU2734654A SU811058A1 SU 811058 A1 SU811058 A1 SU 811058A1 SU 792734654 A SU792734654 A SU 792734654A SU 2734654 A SU2734654 A SU 2734654A SU 811058 A1 SU811058 A1 SU 811058A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
zone
coolant
heat
working fluid
magnetic field
Prior art date
Application number
SU792734654A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Михайлович Ливенцов
Original Assignee
Liventsov Viktor M
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 Liventsov Viktor M filed Critical Liventsov Viktor M
Priority to SU792734654A priority Critical patent/SU811058A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU811058A1 publication Critical patent/SU811058A1/en

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
    • 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
    • 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]

Description

Изобретение относится к области энергомашиностроения, а конкретнее к способам перекачивания тепла с применением магнетокалорического эффекта, и может быть использовано для получения холода в широком температурном диапазоне.The invention relates to the field of power engineering, and more particularly to methods for pumping heat using the magnetocaloric effect, and can be used to produce cold in a wide temperature range.

Известны способы перекачивания тепла с использованием магнетокалорического эффекта. В основе способов лежит реализация термодинамических циклов, в которых рабочим телом является магнетик. Циклы осуществляются на температурных интервалах, характеризующихся резким изменением магнитной восприимчивости магнетика. Для ферромагнетиков такой интервал находится вблизи их точки Кюри, для ряда парамагнитных солей — в области сверхнизких температур. Большинство известных магнетиков в подобных интервалах при намагничивании выделяют тепло (нагреваются), при размагничивании поглощают тепло (охлаждаются) [1].Known methods for pumping heat using the magnetocaloric effect. The methods are based on the implementation of thermodynamic cycles in which the working fluid is a magnet. The cycles are carried out at temperature intervals characterized by a sharp change in the magnetic susceptibility of the magnet. For ferromagnets, this interval is near their Curie point, for a number of paramagnetic salts, in the region of ultra-low temperatures. Most of the known magnets in such intervals during heat magnetization emit heat (heat), while demagnetize they absorb heat (cool) [1].

Известен также способ перекачивания тепла, основанный на использовании магнетокалорического эффекта, заключающийся в том, что рабочее тело — магнетик перемещают в магнитном поле, один теплоноситель перемещают относительно магнетика в зоне высокой напряженности магнитного поля, а другой теплоноситель перемещают в зоне низкой напряженности магнитного поля [2].There is also a known method of pumping heat based on the use of the magnetocaloric effect, namely, that the working fluid — the magnet — is moved in a magnetic field, one heat carrier is moved relative to the magnet in the high magnetic field, and the other coolant is moved in the low magnetic field [2 ].

Данный способ является непрерывным за счет непрерывного равномерного враще5 ния рабочего тела — магнетика между зонами высокой и низкой напряженности магнитного поля. Теплообмен между рабочим телом и каждым теплоносителем осуществляется в процессе движения рабочего тела ) в теплоносителе.This method is continuous due to the continuous uniform rotation of the working fluid - a magnet between the zones of high and low magnetic field strength. The heat exchange between the working fluid and each coolant is carried out in the process of movement of the working fluid) in the coolant.

Недостатком способа является низкая эффективность перекачивания тепла, обусловленная неинтенсивным теплообменом.The disadvantage of this method is the low efficiency of heat transfer due to non-intense heat transfer.

Целью изобретения является повышение 5 эффективности перекачивания тепла путем интенсификации теплообмена.The aim of the invention is to increase 5 the efficiency of heat transfer by intensifying heat transfer.

Поставленная цель достигается тем, что магнетик выполняют в виде порошка, размещают его в замкнутом контуре и сообща3 ют ему циркуляционное движение из зоны перемещения одного теплоносителя в зону перемещения другого.The goal is achieved in that the magnet is made in the form of a powder, placed in a closed loop, and is given a circulating motion from the zone of movement of one coolant to the zone of movement of another.

Принципиальная схема реализации способа представлена на чертеже.A schematic diagram of the implementation of the method is presented in the drawing.

> Порошкообразное рабочее тело 1 циркулирует по замкнутому контуру 2 между зоной высокой напряженности магнитного поля А, создаваемого магнитом 3, и зоной низкой напряженности В. Теплоносители по- > даются по каналам 4 и 5, отводятся по ка- налам 6 и 7. Место и направление подачи теплоносителей определяется пространственным расположением замкнутого контура, а также принятым способом циркуляции рабочего тела.> A powdery working fluid 1 circulates in a closed circuit 2 between the high-intensity magnetic field A created by magnet 3 and the low-voltage zone B. Heat transfer fluids are delivered through channels 4 and 5, and are discharged through channels 6 and 7. Location and the direction of supply of coolants is determined by the spatial location of the closed loop, as well as the accepted method of circulation of the working fluid.

Схема работает следующим образом.The scheme works as follows.

Рабочее тело 1 поступает в зону намагничивания А, в которой увлекаемое теплоносителем, подающимся через входной канал 4, движется некоторое время в возрастающем магнитном поле, а затем в постоянном поле магнита 3. Намагничиваясь в зоне интенсивного теплообмена, рабочее тело отдает тепло теплоносителю, который покидает замкнутый контур через канал 6. Рабочее тело поступает в зону размагничивания, в которой аналогичным образом охлаждает другой теплоноситель, который поступает в зону через канал 5, а покидает — через канал 7.The working fluid 1 enters the magnetization zone A, in which, carried away by the heat carrier supplied through the input channel 4, it moves for some time in an increasing magnetic field, and then in a constant field of magnet 3. By magnetizing in the intense heat exchange zone, the working fluid transfers heat to the coolant that leaves closed loop through channel 6. The working fluid enters the demagnetization zone, in which it cools another coolant, which enters the zone through channel 5, and leaves through channel 7.

Данный способ перекачивания тепла удобен для создания каскадов устройств. С помощью каскадов устройств с одинаковыми рабочими телами возможно реализовать перепады температур порядка десятков градусов. Для реализации более значительных перепадов следует применять каскады, в последовательно расположенных замкнутых контурах которых понижается температура Кюри циркулирующих магнетиков.This method of heat transfer is convenient for creating cascades of devices. Using cascades of devices with identical working fluids, it is possible to realize temperature differences of the order of tens of degrees. To implement more significant differences, cascades should be applied, in successively located closed circuits of which the Curie temperature of the circulating magnets decreases.

Реализация способа обеспечивает повышение ,кпд цикла за счет увеличения отно сительной скорости движения теплоносителя и рабочего тела, раздельного и непрерывного подвода теплоносителей, а также за счет интенсификации теплообмена, обусловленной развитием поверхности рабочего тела и дополнительной турболизацией потока.The implementation of the method provides an increase in the cycle efficiency due to an increase in the relative velocity of the coolant and the working fluid, separate and continuous supply of coolants, and also due to the intensification of heat transfer due to the development of the surface of the working fluid and additional flow turbolization.

Claims (2)

налам 5 и 7. Место и направление подачи теплоносителей определ етс  пространственным расположением замкнутого контура, а также при  тым способом циркул ции рабочего тела. Схема работает следующим образом. Рабочее тело 1 поступает в зону намагничивани  А, в которой увлекаемое теплоносителем , подающимс  через входной канал 4, движетс  некоторое врем  в возрастающем магнитном поле, а затем в посто нном поле магнита . Намагничива сь в зоне интенсивного теплообмена, рабочее тело отдает тепло теплоносителю, который покидает замкнутый контур через канал 6. Рабочее тело поступает в зону размагничивани , Б которой аналогичным образом охлаждает другой теплоноситель, который поступает в зону через канал 5, а локидает - через канал 7. Данный способ перекачивани  тепла удобен дл  создани  каскадов устройств. С помощью каскадов устройств с одинаковыми рабочими телами возможно реализовать перепады температур пор дка дес тков градусов. Дл  реализации более значительных перепадов следует примен ть каскады , в последовательно расположенных замкнутых контурах которых понижаетс  температура Кюри циркулирующих мапнетиков . Реализаци  способа обеспечивает повыщение КПД цикла за счет увеличени  относительной скорости движени  теплоносител  и рабочего тела, раздельного и непрерывного подвода теплоносителей, а также за счет интенсификации теплообмена, обусловленной развитием поверхности рабочего тела и дополнительной турболизацией потока . Формула изобретени  Способ перекачивани  тепла, основанный на использовании магнетокалорического эффекта, заключающийс  в том, что рабочее тело - магнетик перемещают в магнитном поле, один теплоноситель перемещают относительно магнетика в зоне высокой на1пр женности магнитного пол , а другой теплоноситель перемещают в зоне низкой напр женности магнитного пол , о тличающийс  тем, что, с целью повыщени  эффективности перекачивани  тепла путем интенсификации теплообмена, магнетик выполн ют в виде порошка, размещают его в замкнутом контуре и сообщают ему циркул ционное движение из зоны перемещени  одного теплоносител  в зону перемещени  другого теплоносител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1.Journal of Applied Physics, 1978, vol. 49, № 3, p. 1276. Nam 5 and 7. The location and direction of the flow of coolants is determined by the spatial arrangement of the closed loop, as well as by the well-known method of circulation of the working fluid. The scheme works as follows. The working medium 1 enters the magnetization zone A, in which the entrained coolant supplied through the input channel 4 moves for some time in an increasing magnetic field, and then in a constant magnet field. Magnetizing in the zone of intensive heat exchange, the working fluid transfers heat to the coolant, which leaves the closed loop through channel 6. The working fluid enters the demagnetizing zone, B which cools the other coolant in the same way, which enters the zone through channel 5, and locks out through channel 7 This method of pumping heat is convenient for creating cascades of devices. With the help of stages of devices with identical working bodies, it is possible to realize temperature differences on the order of tens of degrees. In order to realize more significant drops, cascades should be used, in consecutive closed circuits of which the Curie temperature of the circulating mapnets is lowered. The implementation of the method provides an increase in cycle efficiency by increasing the relative speed of the coolant and working fluid, separate and continuous supply of coolants, as well as due to the intensification of heat transfer due to the development of the working fluid surface and additional turbolization of the flow. The invention of the method of pumping heat, based on the use of the magnetocaloric effect, which consists in the fact that the working body is a magnetic material moved in a magnetic field, one heat carrier is moved relative to the magnetic material in a zone of high intensity magnetic field, and the other coolant is moved in a zone of low intensity magnetic field It is found that, in order to increase the efficiency of heat pumping through the intensification of heat exchange, the magnet is made in the form of a powder, placed in a closed the circuit and inform it of the circulation movement from the zone of movement of one coolant to the zone of motion of another coolant. Sources of information taken into account in the examination: 1.Journal of Applied Physics, 1978, vol. 49, No. 3, p. 1276. 2.Патент США № 4033734, кл. 62-3, опублик. 1978.2. US patent number 4033734, cl. 62-3, pub. 1978
SU792734654A 1979-03-23 1979-03-23 Method of transferring heat with use of magnetocalorimetric effect SU811058A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792734654A SU811058A1 (en) 1979-03-23 1979-03-23 Method of transferring heat with use of magnetocalorimetric effect

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792734654A SU811058A1 (en) 1979-03-23 1979-03-23 Method of transferring heat with use of magnetocalorimetric effect

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU811058A1 true SU811058A1 (en) 1981-03-07

Family

ID=20814376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792734654A SU811058A1 (en) 1979-03-23 1979-03-23 Method of transferring heat with use of magnetocalorimetric effect

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU811058A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5040373A (en) * 1989-10-27 1991-08-20 Minovitch Michael Andrew Condensing system and operating method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5040373A (en) * 1989-10-27 1991-08-20 Minovitch Michael Andrew Condensing system and operating method
WO1993004325A1 (en) * 1989-10-27 1993-03-04 Minovitch Michael Andrew Condensing system and operating method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9964344B2 (en) Magnetic cooling apparatus
US4107935A (en) High temperature refrigerator
AU2015232241B2 (en) Magnetic regenerator unit and magnetic cooling system with the same
CA1262375A (en) Apparatus for magnetocaloric refrigeration
Bohigas et al. Room-temperature magnetic refrigerator using permanent magnets
US4459811A (en) Magnetic refrigeration apparatus and method
ES2300003T3 (en) DEVICE AND PROCEDURE FOR GENERATING TERMS WITH MAGNETOCALORIC MATERIAL.
Lee et al. Permanent magnet array for the magnetic refrigerator
SU811058A1 (en) Method of transferring heat with use of magnetocalorimetric effect
US4970866A (en) Magneto caloric system
CN1368743A (en) Magnetic rare-earth liquid material at about ordinary temp and its magnetic refrigerator
RU2040740C1 (en) Magnetic calorific refrigerator
SU877262A1 (en) Magnetic heat pump
CN110864471B (en) Magnetic refrigeration device with transmission power, method and application
SU805026A1 (en) Magnetic thermocompressor
SU1651055A1 (en) Magnetocaloriphic refrigerator
SU1041860A1 (en) Process of circulation of heat-transfer agent in heat pipe
SU1633242A1 (en) Magnetic refrigerator
SU1666887A1 (en) Magnetocaloric refrigerator
SU1638493A1 (en) Magnetocalorific refrigerator
JPS62288456A (en) Magnetic refrigeration method
RU2734697C2 (en) Method for compensation of magnetic forces in magnetic refrigeration (thermal) machines with linear movement of regenerator
JPS59122872A (en) Magnetic refrigerator having large cooling-temperature width
SU1021890A1 (en) Method of changing temperature of magnetic refrigeration machine
SU1673803A1 (en) Magnetocalorimetric refrigerator