Doğrusal Tip Manyetik Soğutma Sistemi Tasarımı ve Performansının Deneysel Olarak İncelenmesi

Bu çalışmada manyetokalorik etkinin ısıtma-soğutma amacıyla kullanımına yönelik deneysel bir çalışma sunulmuştur. Çalışma kapsamında tasarlanan ve oda sıcaklığı civarında çalışan manyetik soğutma sistemi performansı incelenmiş ve deneysel çalışma sonuçları verilmiştir. Deneysel manyetik soğutma sisteminde manyetokalorik malzeme olarak gadolinyum kullanılmıştır. Manyetokalorik malzemenin plaka ve toz şeklinde kullanıldığı yeni bir rejeneratör tasarlanarak doğrusal hareketli manyetik soğutma sisteminde çalıştırılmıştır. Sistemde ısı transfer akışkanı olarak %10 etanol-su karışımı kullanılmıştır. Tasarlanan sistem ile 0,76 Tesla manyetik alan altında, teorik çalışmalarda 5 °C, deneysel çalışmalarda yaklaşık 2 °C sıcaklık düşüşü elde edilmiştir.

Design and Performance Evaluation of a Lineer Magnetic Cooling System

In this paper, an experimental study on magnetocaloric effect utilization for heating-cooling has been investigated. Experimental results of the designed near room temperature magnetic cooling system has been presented and also performance of the system investigated. Gadolinium has been used as a magnetocaloric material in the experimental magnetic cooling system. A new regenerator has been designed for the plate and porous type gadolinum and operated at lineer magnetic cooling system. In the study, %10 ethanol-water mix is used as a heat transfer fluid. At 0,76 Tesla magnetic field, for the numerical and experimental study 5 °C and about 2 °C temperature span has been obdervedö respectively.

___

  • [1] International Energy Agency, “Key World Energy Statistics” https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/KeyWorld_ Statistics_2015.pdf, Son erişim tarihi: 1 Eylül 2016.
  • [2] Zimm, C., Jastrab, A., Sternberg, A., Pecharsky, V. K., Gschneidner, Jr. K. A., Osborne, M., Anderson, I., “Description and Performance of a Near-Room Temperature Magnetic Refrigerator”, Advanced Cryogenic Engineering, 43, 1759-66, 1998.
  • [3] Hirano, N., Nagaya, S., Takahashi, M., Kuriyama, T., Ito, K., Nomura, S., “Development of magnetic Refrigerator for Room Temperature Application”, Advance in Cryogenic Engineering, 47, 10271034, 2002.
  • [4] Okamura, T., Rachi, R., Hirano, N., Nagaya, S., “Improvement of 100 W Class Room Temperature Magnetic Refrigerator”, Proceedings of the 2nd International Conference of Magnetic Refrigeration at Room Temperature, 377- 382, 2007.
  • [5] Engelbrecht, K. L, Eriksen, D., Bahl, C. R. H., Bjørk, R., Geyti, J., Lozano, J. A., Nielsen, K. K., Saxild, F., Smith, A., Pryds, N., “Experimental Results for a Novel Rotary Active Magnetic Regenerator”, International Journal of Refrigeration, 35 (6), 1498-1505, 2012.
  • [6] Jacobs, S., Auringer, J., Boeder, A., Chell, J., Komorowski, L., Leonard, J., “The Performance of a Large-Scale Rotary Magnetic Refrigerator”, International Journal of Refrigeration, 37, 84-91, 2014.
  • [7] Yu, B. F., Gao, Q., Zhang, B., Meng, X. Z., Chen, Z., “Review on Research of Room Temperature Magnetic Refrigeration”, International Journal of Refrigeration, 26, 622-636, 2003.
  • [8] Tura, A., “Design and Analysis of a Nested Halbach Permanent Magnet Magnetic Refrigerator”, PhD Thesis, Department of Mechanical Engineering, University of Victoria, 2013.
  • [9] Kitanovski, A., Tušek, J., Tomc, U., Plaznik, U., Ozbolt, M., Poredoš, A., Magnetocaloric [8] Energy Conversion From Theory to Applications, Green Energy and Technology (1. Basım), Switzerland: Springer, 2015.