Magnetisk køling

Magnetisk køling

Magnetisk køling er en lovende teknologi, der anvender magnetiske materialer som den aktive komponent, og ikke-flygtige væsker som vand eller alkohol til at overføre varmen til omgivelserne. Teknologien vil potentielt kunne levere mere effektiv og miljøvenlig køling inden for en lang række anvendelser.

Traditionel køleteknologi som den kendes fra fx husholdningskøleskabe er baseret på kompressorer. Kompressoren driver et gasformigt kølemiddel gennem en kølecyklus, der består af gentagen fortætning og fordampning af kølemidlet. Dette er en moden og pålidelig teknologi, men har ikke desto mindre en række ulemper. Således er de mest udbredte kølemidler alle drivhusgasser, hvortil kommer at effektiviteten af små kompressorer er begrænset.

Magnetisk køling er baseret på en fundamental termodynamisk egenskab ved magnetiske materialer, den såkaldte magnetokaloriske effekt. Den manifesterer sig i en ændring af materialets temperatur, når det placeres i et magnetfelt. Effekten optræder både i metaller og i visse keramiske materialer. Den kendsgerning at effekten er reversibel, gør at man kan opnå en højere effektivitet. Et magnetokalorisk materiale kan anvendes som den aktive komponent i et køleapparat ved at flytte det ind og ud af en magnet, mens det udveksler varme med omgivelserne.

Institut for Energikonvertering og -lagring har arbejdet med keramiske magnetokaloriske materialer siden 2000. Fordelene ved at bruge keramiske materialer er at de er meget stabile, og at det temperaturområde hvori de er aktive, nøje kan justeres. Vi dækker alle aspekter af magnetisk køling, lige fra materialeforskning og -karakterisering til magnetdesign, avanceret modellering samt design og  konstruktion af systemer. Et større forskningsprojekt støttet af Det Strategiske Forskningsråd og udført sammen med to industrielle partnere, førte i 2010 til demonstration af en prototype med gode resultater.

Som andre køleteknologier kan magnetisk køling udnyttes i “modsat” retning og fungere som en varmepumpe. Dette er også en meget lovende anvendelse af teknologien. 

Kontakt

Nini Pryds
Sektionsleder, Professor
DTU Energi
46 77 57 52