艾姆斯實驗室設計新型3D打印節能制冷系統

魔猴君  行業資訊   2631天前

美國能源部艾姆斯實驗室的研究人員在制冷領域取得了新的突破，而3D打印是其中的重要組成部分。研究人員利用這項技術設計和建造了一個新的先進模型系統，該系統成功地使用了極少量的磁熱材料來實現制冷級冷卻。這為開發更高能效的固態冷卻系統指明了方向，以取代目前最常用的過時氣體壓縮制冷。

該系統被稱為CaloriSMART（小型模塊化先進研究級測試臺），專門設計用于快速評估再生器中的材料。它的目的是大大縮短制造時間。為了測試該系統，研究人員將釓樣品應用于順序磁場。這導致樣品在加熱和冷卻之間交替。在這些加熱和冷卻循環期間，使用精確計時的泵來循環水，系統表現出約10瓦的持續冷卻功率，冷熱端之間的15攝氏度（略低于30℉）梯度僅使用約3立方厘米的釓。

CaloriCool項目總監兼艾姆斯實驗室科學家Vitalij Pecharsky表示：“盡管預測我們會因為預期的低效率和損失而失敗，但我們一直相信它會起作用，但我們對它的工作效果感到驚喜，這是一個了不起的系統，它的表現非常出色，近20年來室溫附近的磁制冷已經有了廣泛的研究，但這是已經開發出來的最好的系統之一。“

系統的設計和建造總共花費了大約5個月的時間。 3D打印使團隊能夠定制構建歧管。這是保持樣品系統的一部分，并循環實際利用系統冷卻能力的流體。該系統的其他部分包括定制的釹鐵硼磁體，為樣品提供集中的1.4特斯拉磁場，以及一個精確的在線泵送系統，使流體循環。“我們構思和制造CaloriSMART的主要原因是加速卡路里材料的設計和開發，因此與現在通常需要20年左右的時間相比，它們可以推進制造領域至少兩到三倍的時間”。

在他們用磁熱材料進行的成功測試之后，該團隊打算升級系統以與其他類型的材料一起工作。與電熱材料一樣，彈性材料可以在受到周期性拉伸或壓縮時可逆地加熱和冷卻。將所有這三種類型的材料與一個系統兼容將是首要的，并且將以僅能幫助未來的制冷項目的方式簡化這種研究。對于這種環保，節能的制冷工藝來說，未來看起來很光明，該團隊認為這種工藝對于大規模制造來說是可擴展的，從而使不久之后就能在市場上推廣。

網譯自：3ders.org

來源：中國3D打印網