磁制冷技術(shù)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
磁制冷技術(shù)的實例教程
—— Magnoric 首席運營官
Rémi Dubois
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Magnoric 是總部位于法國的磁制冷技術(shù)先行者，其創(chuàng)新系統(tǒng)基于主動磁熱回?zé)崞鳎ˋMRs）構(gòu)建，為傳統(tǒng)氣體壓縮制冷提供了可持續(xù)的固態(tài)替代方案。該公司利用磁熱材料與傳熱流體，研發(fā)出高效節(jié)能且環(huán)境友好的制冷解決方案，旨在革新從食品保鮮到氣候控制等多個行業(yè)領(lǐng)域。憑借對精密工程與創(chuàng)新技術(shù)的堅定追求，Magnoric 持續(xù)提升其尖端制冷技術(shù)的性能與耐久性。
面臨的挑戰(zhàn)
Magnoric 的 AMR 系統(tǒng)內(nèi)置精密冷卻通道，通道內(nèi)裝有多層磁熱板，板片之間由間隔層分隔。間隔層雖能防止板片發(fā)生機械卡滯，但也會干擾流體流動，且顯著增加壓降 —— 這不僅會提高泵送功率需求，還會降低系統(tǒng)整體效率。為優(yōu)化設(shè)計，團隊需重點考量間隔層的規(guī)格參數(shù)：較薄的間隔層可最大限度減少壓降，但機械強度不足，易產(chǎn)生碎屑堵塞流道；較厚的間隔層強度更高，卻會增加死體積，對傳熱性能造成負(fù)面影響。
間隔層的優(yōu)化工作引出了兩個關(guān)鍵工程問題：
實際 AMR 系統(tǒng)中的壓力損失，與理想化通道模型預(yù)測的結(jié)果存在多大差異？
何種間隔層厚度能在結(jié)構(gòu)耐久性與液壓效率之間實現(xiàn)最佳平衡？
為找到答案，Magnoric 需要一套先進的仿真與測量解決方案，能夠精準(zhǔn)捕捉復(fù)雜 AMR 幾何結(jié)構(gòu)中的流動特性、壓降及熱傳遞過程。
Altair解決方案
Magnoric 采用了 Altair? SimLab? 先進的熱仿真、計算流體動力學(xué)（CFD）及電磁（EM）仿真解決方案，該方案專為處理多物理場建模與復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計。
展開 https://doi.org/10.1016/j.apmt.2023.101982
研究團隊利用低Gennes factors的Er和Tm原子來調(diào)控HoCuAl磁體的磁相變和磁制冷性能。相較于母體材料，10%的Er或Tm替代，0-5T變化下的磁熵變峰值分別增加了25%和10%，相應(yīng)的制冷能力分別提高了40%和20%。利用中子衍射等實驗手段證實了微量Er或Tm替代顯著增強的磁熱效應(yīng)是由于磁有序溫度的降低和磁各向異性的減弱。
?"第二屆熱管理材料技術(shù)博覽會”（iTherMEXPO2024）將于2024年11月6-8日在深圳國際會展中心7號館舉辦，將高效呈現(xiàn)熱管理產(chǎn)業(yè)鏈的一站式價值對接平臺，以滿足和促進熱管理行業(yè)各單位交流、合作和共贏發(fā)展。創(chuàng)新型的材料、儀器、設(shè)備、設(shè)計與仿真、解決方案、應(yīng)用場景、專利技術(shù)等薈聚鏈接和呈現(xiàn)將是博覽會的重要組成部分；熱管理領(lǐng)域科學(xué)、材料、技術(shù)和工程等相關(guān)專題論壇、圓桌/閉門、專家問診、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目展示、新品發(fā)布、需求對接等活動也將精彩同期呈現(xiàn)，特別是科研單位創(chuàng)新性的技術(shù)和成果也將獲得從實驗室對接轉(zhuǎn)移到市場的機會。
2024第二屆熱管理材料技術(shù)博覽會線上預(yù)登記渠道全面開啟，專業(yè)觀眾提前在線完成掃描預(yù)登記，領(lǐng)觀展專屬多重福利。
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展開 (MCE)的固態(tài)制冷技術(shù)因其環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點，正在迅速發(fā)展成為傳統(tǒng)氣體壓縮制冷的潛在替代品。
導(dǎo) 讀
制冷行業(yè)的碳排放占全球總量的7.8%，降低碳排放需要將氟代烴制冷劑的溫室效應(yīng)降低到現(xiàn)有水平的10%以內(nèi)。彈熱制冷是最具潛力的下一代制冷技術(shù)，其利用了應(yīng)力驅(qū)動記憶合金產(chǎn)生晶格相變時的制冷效應(yīng)，具有零溫室效應(yīng)的核心特征，兼具高效、低振動等核心優(yōu)勢。近日，西安交通大學(xué)錢蘇昕團隊與中科院寧波材料所劉劍團隊合作，成功研制了全球首臺彈熱制冷冰箱，相比現(xiàn)有水平，緊湊性提升了26%，實現(xiàn)了9.2℃的制冷溫差和3.1 W的最大制冷功率。成果發(fā)表于The Innovation期刊。
圖1 圖文摘要
彈熱制冷技術(shù)的發(fā)展
彈熱效應(yīng)是在固體相變材料中由軸向應(yīng)力驅(qū)動溫度變化的現(xiàn)象。對形狀記憶合金施加軸向應(yīng)力時，奧氏體變?yōu)轳R氏體，相變過程釋放潛熱，合金溫度上升；卸載應(yīng)力時，馬氏體變回奧氏體，逆向相變過程吸收潛熱，合金溫度降低。鎳鈦二元合金在卸載應(yīng)力時溫度可降低20℃以上，即此時的制冷能量密度可達100 J cm-3，超越了部分氟代烴制冷劑的單位體積制冷能力。除此之外，鎳鈦合金具有零排放、高能效、可回收再生、低成本、低振動運行優(yōu)勢，已有規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)鏈和行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。因此，美國能源部的研究報告指出，彈熱制冷是最具發(fā)展?jié)摿Φ姆钦魵鈮嚎s制冷技術(shù)。
自2014年首臺彈熱制冷機成功研發(fā)以來，彈熱制冷機的制冷性能得到了快速發(fā)展，發(fā)展了單級、復(fù)疊、主動回?zé)岬榷喾N循環(huán)方式，構(gòu)建出了水冷、固-固接觸等換熱形式。盡管彈熱制冷機的性能不斷取得新的突破，緊湊性一直是制約彈熱制冷機推廣的瓶頸（圖2）。
展開 相關(guān)進展
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高分子科技原創(chuàng)文章。
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磁制冷技術(shù)的最新內(nèi)容
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Magnoric 是總部位于法國的磁制冷技術(shù)先行者，其創(chuàng)新系統(tǒng)基于主動磁熱回?zé)崞鳎ˋMRs）構(gòu)建，為傳統(tǒng)氣體壓縮制冷提供了可持續(xù)的固態(tài)替代方案。該公司利用磁熱材料與傳熱流體，研發(fā)出高效節(jié)能且環(huán)境友好的制冷解決方案，旨在革新從食品保鮮到氣候控制等多個行業(yè)領(lǐng)域。
傳統(tǒng)充電方式的火花、磨損與效率瓶頸，正在無線充電技術(shù)的革新中成為過去式。
在智慧物流與智能制造高速發(fā)展的今天，一個200安培以上的大功率無線快充技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化，為工業(yè)領(lǐng)域帶來了前所未有的“無線自由”。
磁共振無線充電技術(shù)憑借其無需精確對準(zhǔn)、高效率傳輸及適應(yīng)惡劣環(huán)境的特性，正成為解決工業(yè)移動機器人續(xù)航痛點的關(guān)鍵方案。
01 行業(yè)痛點：傳統(tǒng)充電的局限性
在工業(yè)4.0和智能制造的推動下
在工業(yè)機器人無線充電領(lǐng)域，磁耦合諧振技術(shù)（Magnetically Coupled Resonance, MCR）因其高效能傳輸與強抗偏移能力，正逐步替代傳統(tǒng)感應(yīng)式充電方案。魯渝能源的工程實踐表明，該技術(shù)通過精準(zhǔn)控制電磁場分布，可解決機器人充電定位難、能效低等核心痛點。
一、技術(shù)原理與工業(yè)適配性
諧振頻率匹配機制
發(fā)射端與接收端線圈在相同諧振頻率
磁制冷環(huán)境友好，能效比高，具有綠色高效、低碳排放的優(yōu)勢，是理想的新一代制冷技術(shù)。近期磁制冷相關(guān)研究動態(tài)一覽。
01
綠色高效磁制冷新模式：混合式回?zé)?Lin Y., Wang J., Dai W., et al. (2024).
加利福尼亞州圣何塞，2024年5月15日 —— 鑫柔科技與漢王鵬芯科技共同宣布推出磁容觸控技術(shù)，這是一項將電磁觸控（EMR）和電容觸控集成到一個IC和一個觸控傳感器中的尖端技術(shù)。
電磁觸控技術(shù)（EMR）廣泛應(yīng)用于使用手寫筆的各種觸控設(shè)備。該解決方案可以使電磁筆實現(xiàn)卓越的觸控精度，但無法實現(xiàn)手指觸控功能，且加厚了產(chǎn)品疊構(gòu)，同時導(dǎo)致成本較高。而電容觸控技術(shù)雖然同時支持電容筆和手指觸控
來源 | Journal of Energy Chemistry
01
背景介紹
隨著溫室效應(yīng)的加劇，全球平均溫度逐年上升，使得人們對制冷的需求不斷增加。傳統(tǒng)的基于壓縮式的制冷方式（如：空調(diào)）往往是將熱量從室內(nèi)轉(zhuǎn)移到室外，并且需要消耗大量的能源，加劇了全球氣候變暖。因此，在當(dāng)今“雙碳”政策的背景下，如何有效降低生產(chǎn)生活中制冷所需的能耗已成為當(dāng)下的熱門研究方向
隨著社會的發(fā)展，生活水平的提高，人們對空調(diào)、冷藏和冷凍等制冷設(shè)備的振動噪聲提出了更高的要求，制冷壓縮機作為制冷系統(tǒng)的主要振動噪聲源，其振動噪聲控制技術(shù)愈發(fā)重要。制冷壓縮機經(jīng)過升級換代后，產(chǎn)品能效得到了顯著提升，但還需要在振動噪聲方面付出更多的努力才能取得突破性的進展。制冷壓縮機噪聲主要包括機械性振動噪聲、流致性振動噪聲和電磁性振動噪聲
在很多領(lǐng)域如航天、生物醫(yī)藥、冷鏈運輸?shù)榷夹枰偷臏囟葋肀ＷC生產(chǎn)制造的正常運行。因此，復(fù)疊式制冷系統(tǒng)和雙級壓縮制冷系統(tǒng)獲得了很多的關(guān)注。
（示意圖，不對應(yīng)文中任何具體產(chǎn)品）
來源 | Science，北航新聞網(wǎng)
01
背景介紹
熱電技術(shù)已廣泛應(yīng)用于廢熱回收和固態(tài)制冷等關(guān)鍵領(lǐng)域。其中，熱電制冷是利用帕爾帖效應(yīng)直接將電能轉(zhuǎn)換為熱能的綠色制冷技術(shù)，僅通過調(diào)節(jié)工作電壓和電流就可以實現(xiàn)對制冷量和溫度的連續(xù)高精度控制。熱電制冷技術(shù)由于其控溫精準(zhǔn)、尺寸靈活、結(jié)構(gòu)多樣和局部冷卻等眾多優(yōu)勢
一、中央空調(diào)基本概念
一般認(rèn)為制冷量大于14000W，帶風(fēng)道的空調(diào)器稱為中央空調(diào)或商用空調(diào)，其余稱為家用空調(diào)。中央空調(diào)是集中處理空調(diào)負(fù)荷的系統(tǒng)形式，空調(diào)機組產(chǎn)生的冷（熱）量是通過一定的介質(zhì)輸送到空調(diào)房間的。
戶式中央空調(diào)：
其核心是一種“小型的中央空調(diào)”，是由一臺主機通過風(fēng)道送風(fēng)或冷熱源帶動空調(diào)末端的方式來控制各房間以達到調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣品質(zhì)之目的的空調(diào)。它在制冷原理上
