Ciro APREA | Progetti

SPERIMENTAZIONE SULLA RIGENERAZIONE NELLA REFRIGERAZIONE MAGNETICA

Il progetto di ricerca si propone di individuare la forma più opportuna per i rigeneratori di un refrigeratore magnetico. In un refrigeratore magnetico la spesa energetica è relativa sia all'energia di pompaggio del fluido attraverso i rigeneratori ed il circuito, sia alla energia di movimentazione dei magneti rispetto al materiale magnetocalorico di cui sono costituiti i rigeneratori, o viceversa. Ogni soluzione atta a dominuire la perdita di carico a parità di prestazione termica, comporta un incremento del coefficiente di prestazione del sistema.In particolare la scelta della forma del materiale magnetico deve essere un compromesso tra problemi ed esigenze di vario genere (funzionamento, costruzione, controllo...):- massimo scambio termico tra il materiale magnetico ed il fluido utilizzato come refrigerante: il materiale magnetico dovrebbe avere una grande superficie per ottimizzare lo scambio termico;- minima perdita di carico;- una buona lavorabilità meccanica per ottenere i materiali con una o più geometrie o forme;- la scelta del fluido operante può condizionare la forma stessa del materiale;- un alto rapporto massa/unità di volume del materiale nel dispositivo è necessario per realizzare un significativo effetto refrigerante.Di conseguenza, è necessario effettuare alcune analisi preliminari per bilanciare la necessità della massima compattezza (che è il minimo volume V per ottenere il massimo effetto MCE) e la massima superficie di trasferimento di calore A (che è il minimo rapporto V/A per ottimizzare gli scambi di calore). Parecchie sono le geometrie che possono essere adottate tubi, piastre perforate, piastre parallele, cilindri, letti ad impaccamento. La ricerca cercherà di identificare, dapprima teoricamente e poi numericamente, la migliore geometria per i rigeneratori. Successivamente tali componenti saranno testati nel prototipo sperimentale.