Магнетокалорический холодильник: новая разработка ученых МИСиС и ТвГУ – экономит 40%
Учёные из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» в сотрудничестве с коллегами из Тверского государственного университета разработали инновационный тип магнетокалорического холодильника. Ожидается, что данная разработка будет потреблять на 30–40% меньше электроэнергии по сравнению с традиционными газокомпрессорными установками, что делает её конкурентоспособной в контексте современных требований к энергоэффективности и экологической устойчивости.
Принцип действия нового устройства основан на магнетокалорическом эффекте, который позволяет создавать более экологичные и экономичные системы охлаждения. В отличие от классических холодильников, использующих жидкий хладагент, данная установка применяет магнитный металл, температура которого изменяется под воздействием магнитного поля, что создаёт необходимый температурный градиент для охлаждения.
Дмитрий Карпенков, старший научный сотрудник НИТУ «МИСиС», подчеркнул, что ключевым достижением стало внедрение каскадного режима работы. Вращающееся колесо обеспечивает быстрое перемещение брусков гадолиния через область действия магнитного поля, что позволяет значительно изменять температуру. Это первый в мире успешно реализованный пример каскадной системы на основе магнетокалорического эффекта. Ранее зарубежные экспериментальные установки могли лишь поддерживать температуру, но не обеспечивать эффективное охлаждение.
На данный момент создан лабораторный образец размером менее 15 сантиметров. Исследователи намерены оптимизировать конструкцию и каскадный принцип работы для расширения диапазона рабочих температур с 10 до 12–15 градусов Цельсия.
Компактные размеры и высокая энергоэффективность новой технологии открывают перспективы её применения в автомобильных системах кондиционирования и для охлаждения высокопроизводительных вычислительных систем. Снижение энергопотребления и отказ от традиционных хладагентов могут стать значительными преимуществами в этих областях, способствуя развитию более устойчивых и эффективных технологий охлаждения.