[发明专利]磁制冷系统

说明书

本发明公开了一种磁制冷系统。其中，该磁制冷系统包括：监控设备以及磁制冷机；其中，磁制冷机，用于在磁体作用下产生的磁热效应，以对待制冷区域进行制冷；监控设备，用于对磁制冷机在运行过程中的运行参数进行监测，并在磁制冷机运行过程中依据控制指令对磁制冷机的部件的当前状态和/或运行参数进行调整，其中，控制指令是根据监控设备的监测结果生成的指令。本发明解决了相关技术中磁制冷机的换热方式不够灵活，无法对磁制冷机的工作状态进行动态调整的技术问题。

技术领域

本发明涉及磁制冷技术领域，具体而言，涉及一种磁制冷系统。

背景技术

由于目前主流的蒸汽压缩式技术对环境产生的不良影响，人们逐渐把视线转移到其他绿色新型制冷技术的应用中。而磁制冷技术由于其环保和节能的特点无疑具备显而易见的优势。其中，磁制冷技术是利用磁热材料的磁热效应来产生制冷效果。对磁热材料反复地进行加磁/去磁，磁热材料内部的磁熵会不断地减小/增大，对外界表现为放热/吸热。即，当外磁场增大时，磁热材料被加磁，其磁熵减小，向外界放出热量；当移除外磁场时，磁热材料去磁，其磁熵增大，从外界吸热。理论上，在相同条件下，磁熵变越大，其换热量越大。利用磁热材料的这个特点，可在换热系统中引入换热流体，将磁热材料产生的热量/冷量带走。不断重复上述过程，并用特定的循环流路使其连接，使之构成一个换热系统，即可实现连续制冷。

磁制冷机通常包括：磁热材料、磁场系统、换热流体、蓄冷器(用于填充磁热材料)、驱动机构以及热交换系统等。磁场系统用于反复给磁热材料加磁/去磁；蓄冷床内装有磁热材料，换热流体与磁热材料在蓄冷床内进行热量转换；热交换系统用于实现介于蓄冷床和外界环境之间的热量交换；驱动机构是磁制冷机的动力源，用于实现磁场系统和蓄冷床(即，蓄冷器)的相对运动，或者驱动换热流体流动。

磁制冷系统的循环运行过程一般分为4个阶段，分别为：加磁阶段、热流动阶段、去磁阶段、冷流动阶段。这4个阶段为一个周期，磁制冷机以此循环运行。在加磁阶段，磁体给磁热材料施加磁场，磁热材料磁熵减小，向外释放热量，温度上升；而后向蓄冷床内通以传热流体，传热流体带走磁热材料产生的热量，使得磁热材料温度下降；接下来移除磁场，磁热材料因去磁而磁熵增大，需从外界吸收热量；随后再向蓄冷床内通以传热流体，让磁热材料冷却传热流体，传热流体温度下降。系统再将此传热流体通至冷端换热器中，用以实现制冷。

通常情况下，磁制冷系统中的冷流体是指吸收了去磁阶段中磁热材料冷量的流体；相反地，热流体是指吸收了加磁阶段中磁热材料热量的流体。

然而，由于受磁制冷机实际工作环境的限制，环境温度并不会恒定，导致实际磁工质的居里温度发生偏移，使得磁工质并不能在其居里温度附近工作，磁制冷机的制冷性能受到影响。其中，居里温度是磁热材料的特征属性，是指磁热材料由铁磁性转变为顺磁性时的临界温度，在磁热材料加工制作完成后，其居里温度即已固定。相同磁场条件下，磁热材料在居里温度处的磁熵变值最大，磁热效应也最大。因此，室温磁制冷设备中的磁热材料的工作温度应尽可能接近其居里温度。

针对上述相关技术中磁制冷机的换热方式不够灵活，无法对磁制冷机的工作状态进行动态调整的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种磁制冷系统，以至少解决相关技术中磁制冷机的换热方式不够灵活，无法对磁制冷机的工作状态进行动态调整的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种磁制冷系统，包括：监控设备以及磁制冷机；其中，所述磁制冷机，用于在磁体作用下产生的磁热效应，以对待制冷区域进行制冷；所述监控设备，用于对所述磁制冷机在运行过程中的运行参数进行监测，并在所述磁制冷机运行过程中依据控制指令对所述磁制冷机的部件的当前状态和/或运行参数进行调整，其中，所述控制指令是根据所述监控设备的监测结果生成的指令。