磁性空调:保持凉爽的高科技方式

经过:Beth Brindle.

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磁性空调是否会在未来冷却我们的房屋?
丽莎F.年轻/©iStockphoto.com.

随着地球的平均温度继续上升,我们在已经温暖的气候中的人可能会发现自己越来越渴望催促起来A / c。但传统空调是巨大的能源消费者:根据美国能源部,住宅空调占美国所有家庭电力的16%。

有一天在不太遥远的未来,磁性空调可以帮助我们在内部保持房屋冷却器,而不会使温度更热。传统的空调通过改变一个液体制冷剂对于气体(从过程中的外部空气吸收热量),然后压缩和冷却气体以将其转换回液体。磁性空调采用完全不同的方法来冷却,使用磁铁代替压缩机和制冷剂来冷却周围的空气。

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磁热效应

磁的空调基于称为磁热效应的现象。磁性材料当它们暴露于磁场时,加热,然后在去除场时冷却。在1881年由德国沃斯堡命名的德国物理学家首次在铁样品中首次观察到磁热效应,但对于任何实际应用,温度的变化太小。然而,近年来,单独的研究人员组开发了在室温下产生显着较大的磁热效应的磁热金属合金。

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磁性空调如何工作?

磁的空调通过快速,重复地将磁热材料曝光到磁场来冷却空气。在美国宇航员公司设计的一个原型中,与美国Doe's Ames(爱荷华州)实验室一起设计,一个含有稀土元素钆旋转的轮子穿过静止的轮子磁铁。随着圆盘旋转,钆合金加热,然后冷却,因为它通过现场间隙,冷却围绕它的水。

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环保技术

在磁性空调中,合金充当“制冷剂”,普通的旧水提供传热,消除了用于使用明确不友好的盐酸氟烃(HCFC)的需要传统空调。虽然最早的磁热合金是毒性或过于昂贵的,但最新的磁热材料是具有成本效益和环保的。

磁性空调确实需要但是,旋转含有磁热合金的盘的电机比运行传统空调所需的压缩机更有效。根据2011年科学美国的文章,宇航员希望到2013年的原型,该原型仅使用三分之二的电力作为传统空调的电力,以提供相同的冷却量。

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您未来是否有磁性空调?

除了上面提到的研究人员(宇航员和DOE)外,世界各地的几家私营公司,大学和政府机构正在探索磁的用于工业和国内应用的冷却技术,包括空调,制冷和气候控制。

丹麦技术大学的国家可持续能源实验室运行其自己的“马戈堡”项目,而宾夕法尼亚州州和其他美国大学的研究已经提出了对磁热原理的认识,帮助我们理解为什么一个材料可能比另一个材料更加高效地凉爽。2009年,巴斯夫和三角洲电子宣布了企业伙伴关系开发新的磁热冷却系统,并“探索磁热发电的机会”。但是,我们喜欢今天掌握这项新技术的人,磁性空调的商业可用性仍然是至少几年,而第一个用途很可能是工业而不是住宅。

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