یخچال سازگار با محیط زیست(یخچال مغناطیسی) Environmentally Friendly Fridges

[mehrdadasadnia]

کولر و یخچال های مدرن ممکن است سوراخ در لایه ازن مانند خود را قبل از 1994 همتایان را ایجاد نمی کند ، اما آنها هنوز هم استفاده از گازهای گلخانه ای هستند که گرم شدن کره زمین. کمپرسور آنها همچنین مصرف مقدار زیادی انرژی : سیستم های تهویه هوا و یخچال در حدود 340 میلیارد کیلووات ساعت در سال 2005 استفاده می شود -- نزدیک به 30 درصد از کل انرژی مورد استفاده در خانه های ایالات متحده است.

محققان در آزمایشگاه ملی Risoe در Roskilde ، دانمارک ، در حال حاضر یک گام نزدیک تر برای ساختن یک سیستم مغناطیسی خنک کننده وعده داده است که انرژی کارآمد ، سازگار با محیط زیست ، و به طور کامل خاموش یخچال است. درجه حرارت در یخچال های معمولی بین -20 و 20 درجه سانتیگراد نوسان دستیابی به این 40 º C درجه حرارت دهانه یکی از مهم ترین چالش ها با تبرید مغناطیسی است. محققان دانمارکی ساخته شده یخچال است که می تواند درجه حرارت حدود 9 درجه سانتیگراد متفاوت باشد

این یک گام مهم به سمت دهانه عملی دمای 40 درجه سانتی گراد ، Nini Pryds ، یک دانشمند ارشد در Risoe است که رهبری کار می گوید. تیم تحقیقاتی در حال حاضر با دانفوس ، یکی از بزرگترین تولید کنندگان کمپرسور در جهان ، در تلاش برای ساخت نمونه اولیه تجاری این شرکت می گوید که آن را باید سال 2010 آماده است.

فن آوری خنک کننده مغناطیسی سوء استفاده موادی که حرارت تا زمانی که به در معرض یک میدان مغناطیسی و سرد شدن در هنگامی که میدان مغناطیسی برداشته شده است. به عنوان مواد سرد شود ، به آن نیش ترمزی میزند گرما از محیط اطراف خود را. تفاوت بین گرمترین و سردترین درجه حرارت به دست آمده تحت تاثیر یک میدان مغناطیسی بزرگتر ، بهتر است از مواد خنک کننده است.

کولر مغناطیسی شده اند برای ده ها درجه حرارت برودتی درجه زیر صفر به مدت چند سال در آزمایشگاه ها استفاده می شود. آزمایشگاه ایمز (Ames) ، در آیوا ، در سال 1995 ، اولین یخچال مغناطیسی است که مطالب در یک محیط در دمای اتاق سرد را نشان داد. این شرکت با استفاده گادولینیم فلز.

از آن زمان به بعد ، محققان دریافته اند بسیاری از مواد دیگر است که در دمای اتاق کار می کنند. مشکل این است که نوسانات دما در تمام این مواد است تنها چند درجه است. Pryds می گوید : "رسیدن به یک تغییر بزرگ دما آسان است ، اگر شما استفاده از یک آهنربای ابررسانا به". اما در آهنرباهای ابر رسانا و بزرگ نیاز به خنک کننده خود ، آنها را برای لوازم روزمره از قبیل یخچال های خانگی و تهویه مطبوع غیر عملی است. برای این برنامه ، او می گوید : "تنها راه برای رفتن به یک آهنربای دائم است." در حالت ایده آل ، باید آن را کوچک ، آهنربای ارزان با زمینه کمتر از یک تسلا است.

گرفتن دهانه های بزرگ با دمای یک آهنربای دائم خواستار برای برخی از مهندسی هوشمندانه است. به طور معمول ، به این معنی با استفاده از مایع خنک کننده مانند آب. مواد ، با گردش آب در اطراف آن ، به طور متناوب در داخل و خارج از یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد. هنگامی که آن را در این زمینه شود ، گرم شده است. آب در گردش گرما از مواد می کشد و انتقال آن را به نزول گرما است. سپس میدان مغناطیسی برداشته شود ، و مواد ، که در حال حاضر که توسط آب سرد شده ، سرد می شود پایین و حتی بیشتر است. همانطور که سرد می شود ، جذب گرما از آب ، آن را آنقدر سرد به عنوان یخچال استفاده شود. این چرخه داغ سرد تکرار شده است و بیش از بیش است.

Modern coolers and fridges may not cause holes in the ozone layer like their pre-1994 counterparts, but they still use greenhouse gases that are warming the planet. Their compressors also consume a lot of energy: air conditioners and refrigerators used about 340 billion kilowatt hours in 2005--nearly 30 percent of the total energy used in U.S. homes.
Researchers at the Risoe National Laboratory, in Roskilde, Denmark, are now one step closer to building a magnetic-cooling system that promises energy-efficient, environmentally friendly, and completely silent fridges. Temperatures in conventional fridges swing between −20 and 20 ºC. Achieving this 40 ºC temperature span is one of the most significant challenges with magnetic refrigeration. The Danish researchers have built a refrigerator that can vary temperature by almost 9 ºC.
This is an important step toward practical temperature spans of 40 ºC, says مشاهده لینک ها و تصاویر پس از ورود یا عضویت , a senior scientist at Risoe who is leading the work. The research team is now working with مشاهده لینک ها و تصاویر پس از ورود یا عضویت , one of the largest compressor manufacturers in the world, to build a commercial prototype; the company says that it should be ready by 2010.
Magnetic-cooling technology exploits materials that heat up when exposed to a magnetic field and cool down when the magnetic field is removed. As the material cools down, it pulls heat out of its surroundings. The larger the difference between the hottest and coldest temperatures achieved under the influence of a magnetic field, the better the material is at cooling.

Magnetic coolers have been used for years in laboratories for cryogenic temperatures tens of degrees below zero. In 1995, Ames Laboratory, in Iowa, demonstrated the first magnetic refrigerator that cooled contents in a room-temperature environment. The company used the metal gadolinium.
Since then, researchers have found many other materials that work at room temperature. The problem is that the temperature swings in all these substances is only a few degrees. "Achieving a large change of temperature is easy if you use a superconducting magnet," Pryds says. But superconducting magnets are large and require cooling themselves, making them impractical for everyday appliances such as household fridges and air conditioners. For these applications, he says, "the only way to go is a permanent magnet." Ideally, it should be a small, cheap magnet with a field of less than one tesla.
Getting large temperature spans with a permanent magnet calls for some clever engineering. Typically, it means using cooling liquids such as water. The material, with water circulating around it, is alternately placed in and out of a magnetic field. When it's in the field, it heats up. The circulating water draws heat from the material and transfers it to a heat sink. Then the magnetic field is removed, and the material, which was already being cooled by the water, cools down even more. As it cools, it absorbs heat from the water, making it cold enough to be used as the refrigerator. This hot-cold cycle is repeated over and over.

[RM10]

ممنون مهرداد جان اما ای کاش این مطلب را ویرایش می کردید