【中國制冷網(wǎng)】為了阻止全球變暖,中國已經(jīng)承諾,2030年碳排放見頂,2060年凈碳排放歸零,也就是所謂的“碳中和”。作為世界工廠、全球碳排放量最大國家,“碳中和”的承諾,意味著我國即將迎來一場巨大的能源革命。
現(xiàn)如今,人類生活與制冷設(shè)備密切相關(guān),從家用空調(diào)、冰箱到氣體液化、工業(yè)制冷等設(shè)備無一不需要制冷技術(shù)。傳統(tǒng)的制冷技術(shù)是以壓縮氣體式制冷為主,其工作氣體主要有氨、二氧化碳和氟利昂等輕烴鹵代物,這些都是造成大氣環(huán)境污染的物質(zhì),從而引發(fā)溫室效應(yīng)。
但隨著人們對環(huán)保的日益關(guān)注,傳統(tǒng)制冷技術(shù)面臨困境,而磁制冷技術(shù)是基于磁性材料的磁熱效應(yīng)、通過磁化和退磁過程的反復(fù)循環(huán)達(dá)到制冷目的的制冷技術(shù),它無需破壞臭氧層和引起溫室效應(yīng),是一種綠色環(huán)保的制冷技術(shù)。
據(jù)權(quán)威報(bào)道,2019年,國內(nèi)制冷設(shè)備市場容量已經(jīng)達(dá)到了1995億元,同比2018年增長6.46%。預(yù)計(jì)到2025年,我國制冷設(shè)備行業(yè)市場規(guī)模將超過3000億元。這些數(shù)字說明制冷設(shè)備具有廣泛的市場,這對磁制冷設(shè)備的研制和生產(chǎn)創(chuàng)造了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
磁制冷技術(shù)的優(yōu)勢
與傳統(tǒng)氣體壓縮-膨脹制冷技術(shù)相比,磁制冷所采用的制冷工質(zhì)為磁性物質(zhì),對臭氧層無破壞作用,無溫室效應(yīng)產(chǎn)生,磁制冷只需要電磁體或超導(dǎo)體甚至永久磁體提供所需的磁場,無需壓縮機(jī),沒有運(yùn)動(dòng)部件的連接和磨損等問題。
因此,磁制冷設(shè)備機(jī)械振動(dòng)及躁聲小,可靠性好,壽命長;熱效率高,磁制冷可以達(dá)到卡諾循環(huán)的30%~60%,而依靠氣體壓縮-膨脹的制冷循環(huán)一般只能達(dá)到卡諾循環(huán)的5%~10%。
磁制冷材料
由于磁制冷技術(shù)具有綠色環(huán)保、高效節(jié)能、穩(wěn)定可靠的特點(diǎn),近些年來已經(jīng)引起世界范圍的廣泛關(guān)注。美國、中國、荷蘭、日本相繼發(fā)現(xiàn)的幾類室溫乃至高溫區(qū)巨磁熱材料大大推動(dòng)了人們對綠色環(huán)保磁制冷技術(shù)的期待,例如:Gd-Si-Ge、LaCaMnO3、Ni-Mn-Ga、La(Fe,Si)13基化合物、MnAs基化合物等。
這些新型巨磁熱效應(yīng)材料的共同特點(diǎn)是磁熵變均高于傳統(tǒng)室溫磁制冷材料Gd,相變性質(zhì)為一級,并且多數(shù)呈現(xiàn)強(qiáng)烈的磁晶耦合特點(diǎn),磁相變伴隨顯著的晶體結(jié)構(gòu)相變的發(fā)生。
目前被廣泛接受、最有可能實(shí)現(xiàn)高溫乃至室溫區(qū)磁制冷應(yīng)用的是La(Fe,Si)13基化合物,該合金具有原材料價(jià)格低廉,相變溫度、相變性質(zhì)、滯后損耗可隨組分調(diào)節(jié)等特點(diǎn),室溫附近磁熵變高于Gd的一倍。
磁制冷企業(yè)
目前,眾多龍頭企業(yè)已在激烈競爭研發(fā)改進(jìn)磁制冷技術(shù),傳統(tǒng)制冷方式必將被磁制冷所取代,所以誰都不想落后。磁制冷的全球電磁制冷市場當(dāng)中主要的競爭者包括:Ubiblue(法國)、海爾智能家居有限公司(中國)、Camfridge Ltd(英國)、美國宇航公司(美國)、VACUUMSCHMELZE GmbH&Co.KG(德國)、BASF SE(德國)、ERAMET(法國)、三星電子有限公司(韓國)、東芝公司(日本)、惠而浦公司(美國)、MagnoTherm Solutions(德國)、Millipore Sigma(美國)、通用工程與研究(美國)、KIRSCH(德國)、CCS SA(瑞士)、TCS Micropumps Ltd(英國)、Kiutra(德國)和Cemafroid(法國)。
磁制冷技術(shù)作為一種新型環(huán)保節(jié)能制冷技術(shù),必然有著廣闊的發(fā)展前景,相信未來會(huì)有越來越多的公司進(jìn)入這一市場。\
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