Magnetocalorische materialen voor koeltoepassingen bij kamertemperatuur

MAGNETISCHE KOELING Koude & luchtbehandeling RCC

Tekst E. Brück, N.H. Dung, Z.Q. Ou, L. Caron, L. Zhang, K.H.J. Buschow

Magnetocalorische materialen voor koeltoepassingen bij kamertemperatuur De efficiënte koppeling tussen rooster-vrijheidsgraden en spin-vrijheidsgraden in magnetische materialen kan worden gebruikt voor koeling. Deze koppeling wordt nog krachtiger in materialen die een sterk magnetocalorisch effect vertonen. Van de co-existentie van sterk en zwak magnetisme in afwisselende atomaire lagen is onlangs aangetoond dat het een instrument kan zijn om nieuwe materialen te ontwerpen. Het zwakke magnetisme van Fe-lagen (het verdwijnen van het lokale magnetische moment bij de curietemperatuur) is verantwoordelijk voor een sterke koppeling met het kristalrooster terwijl het sterke magnetisme in aangrenzende Mn-lagen ervoor zorgt dat de curietemperatuur hoog genoeg is om de werking mogelijk te maken bij en boven kamertemperatuur. Variaties in de samenstelling van deze magnetische sub-roosters bieden een mogelijkheid om de werktemperatuur af te stemmen en om een sterke vermindering te bereiken van de ongewenste thermische hysteresis. Op deze manier ontwikkelen wij nieuwe materialen op basis van in ruime mate beschikbare elementen met eigenschappen die afgestemd zijn op de eisen van een efficiënt koelsysteem. e moderne samenleving rekent op direct beschikbare koeling. Magnetische koeling heeft drie belangrijke voordelen in vergelijking met de meestal gebruikte dampcompressie. Ten eerste zijn er geen schadelijke gassen bij betrokken, ten tweede is het meer energie-efficiënt en ten derde veroorzaken magnetische koelkasten minder lawaai. Onlangs is een nieuwe klasse van magnetische materialen voor koeltoepassingen bij kamertemperatuur ontdekt. Deze nieuwe materialen bieden belangrijke voordelen over bestaande magnetische materialen. Ze vertonen een groot magnetocalorisch effect (MCE) in combinatie met een magnetische fase-overgang van de eerste orde. Dit MCE is groter dan die van het metaal gadolinium (Gd), dat wordt gebruikt in de demonstratiekoelkasten, die gemaakt zijn om de mogelijkheden van deze ontwikkelende technologie te verkennen. Een geoptimaliseerde magnetoca-

D

lorisch materiaal kan worden beschouwd als een zeer efficiënte omzetter voor energie uit de spinsector (magnetisering, magnetisch veld) naar fononen (thermische energie) en vice versa. Vanwege de microscopische quantumaard van het spinsysteem in een vaste stof en de koppeling met het rooster bezit deze energieoverdracht een inherent hoge efficiëntie. Als we dus het juiste magnetocalorische systeem hebben, kunnen we de warmtestroom tussen het materiaal en zijn omgeving gebruiken om een geschikt materiaal in een magnetocalorische overgang te schakelen en zo kunnen we deze thermische energie efficiënt omzetten in een verandering in magnetisch veld. Deze behoeft slechts te worden ‘opgepakt’ in een solenoïde en de overdracht van warmte naar elektrische stroom is voltooid. Als alternatief kan men magnetische velden die worden toegepast in

magnetocalorisch materiaal omschakelen en dat zal resulteren in een verandering van temperatuur. Deze verandering van temperatuur kan worden toegepast in een warmtepomp. Onlangs is een aantal magnetocalorische demonstratiekoelkasten gebouwd die werken rond kamertemperatuur. De meeste van deze apparaten gebruiken het metaal gadolinium (Gd) als magnetocalorisch materiaal. Gd is zeer geschikt voor demonstraties om zijn curietemperatuur die zich dicht bij kamertemperatuur bevindt en zijn grote magnetische moment. Echter, vanwege de vrij hoge materiaalkosten en de beperkte beschikbaarheid van zeldzame aardmetalen, waartoe galodinium behoort, kunnen commerciële producten gebaseerd op Gd niet concurreren. De ontwikkeling van nieuwe magnetocalorische materialen is dan ook een voorwaarde voor de marktintroductie van deze technologie. In dit artikel zullen we de basis-thermodynamica van magnetische koeling introduceren en enkele voorbeelden geven van prototypes en tenslotte bespreken we nieuwe op transitiemetaal gebaseerde magnetocalorische materialen die momenteel worden ontwikkeld en kunnen leiden tot commercieel concurrerende warmtepompen.

Magnetische koeling Wanneer een materiaal wordt gemagnetiseerd in een opgelegd magnetisch veld, verandert de entropie geassocieerd met de magnetische vrijheidsgraden, de zo genoemde magnetische entropie

106 e JAARGANG SEPTEMBER 2013

37

MAGNETISCHE KOELING RCC Koude & luchtbehandeling

Sm, omdat het veld de magnetische orde van het materiaal verandert. Onder adiabatische omstandigheden moet ∆Sm worden gecompenseerd door een gelijke maar tegengestelde verandering van de entropie verbonden met het rooster, resulterend in een verandering in temperatuur van het materiaal. Deze wijziging van de temperatuur ∆Tad wordt meestal aangeduid met het magnetocalorisch effect. Het is gerelateerd aan de magnetische eigenschappen van het materiaal door de thermodynamische Maxwell-vergelijking Figuur 1: Foto van een 500 W koelkast

(1) Voor magnetisatie-metingen op discrete temperatuurintervallen kan ∆Sm worden berekend door middel van (2) waarbij Mi +1 (Ti +1, B) en Mi (Ti, B) de waarden van de magnetisatie in een magnetisch veld B bij de temperaturen Ti respectievelijk Ti +1 vertegenwoordigen. Anderzijds kan de magnetische entropieverandering meer rechtstreeks worden verkregen uit een calorimetrische meting van de veldafhankelijkheid van de warmtecapaciteit en daaropvolgende integratie: (3) De adiabatische temperatuurverandering kan numeriek geïntegreerd worden met behulp van de experimenteel gemeten of theoretisch voorspelde magnetisatie en warmtecapaciteit (4) Uiteraard is de MCE groot wanneer aanzienlijk en C(T,B) klein is bij dezelfde temperatuur. Deze voorwaarde geldt voor paramagnetische materialen van bijna nul Kelvin waar de graad van

38

SEPTEMBER 2013 106 e JAARGANG

magnetisatie gaat afwijken en de warmtecapaciteit nul nadert. Dit is de reden waarom de eerste totstandkoming van magnetische koeling werkte bij zeer lage temperaturen. Omdat wij geïnteresseerd zijn in een werking bij hogere temperaturen is de warmtecapaciteit meestal vrij groot, in de orde van de regel van Dulong Petit: C ≈ 3NR met N het aantal atomen en R de molaire gasconstante. Daarom moeten we ons concentreren op het vinden van een grote verandering in magnetisatie bij de relevante temperatuur. Aangezien het sterkst is bij de temperatuur van de magnetische ordening wordt een grote MCE verwacht dicht bij deze magnetische faseovergang en het effect kan verder worden gemaximaliseerd wanneer de orde-parameter van de faseovergang sterk verandert binnen een klein temperatuurinterval. Het laatste geldt voor faseovergangen van de eerste orde. Gezien het belang van de toepassingen is de interesse in de overgang van de eerste orde direct gerelateerd aan het feit dat een relatief klein aangelegd magnetisch veld een belangrijke verandering in entropie kan bewerkstelligen omdat het een bepaalde hoeveelheid latente warmte bevat. Bij een eerste orde-overgang treedt ook thermische- of veld-hysteresis op die echter voor onze toepassingen klein moet zijn.

Magnetische koelkasten In het magnetische koelsysteem worden aanvankelijk willekeurig georiënteerde magnetische momenten uitgelijnd door een magnetisch veld, waardoor de temperatuur van het magnetische materiaal stijgt. Deze warmte wordt uit het materiaal door warmteoverdracht naar de omgeving verplaatst. Het verwijderen van het veld, waardoor de magnetische momenten zich in willekeurige volgorde herschikken, leidt tot koeling van het materiaal tot onder de omgevingstemperatuur. Warmte uit het te koelen systeem kan vervolgens worden onttrokken via een warmteoverdrachtsmedium. Afhankelijk van de temperatuur kan het warmteoverdrachtsmedium water (met antivries) of lucht zijn en voor zeer lage temperaturen helium. Daarom is magnetische koeling een milieuvriendelijke koeltechnologie. Het maakt geen gebruik van ozonafbrekende stoffen (CFK’s), gevaarlijke chemische stoffen (NH3), of broeikasgassen (HCFK’s en HFK’s). Een ander belangrijk verschil tussen koelkasten werkend op een verdampingskringloop en magnetische koelkasten is de hoeveelheid energieverlies tijdens de koelcyclus. Van de koelefficiëntie in magnetische koelkasten werkend met gadolinium is aangetoond dat deze 60 procent van de theoretische limiet


bedraagt. Deze energie-efficiëntie zal resulteren in een verminderde CO2-uitstoot. De meeste van de moderne magnetische koelkasten maken gebruik van het ‘actieve magnetische regenerator’-kringproces (AMR) die het werken over een veel breder temperatuurbereik mogelijk maakt dan de enkele stap van temperatuurverandering die optreedt tijdens het magnetiseren of demagnetiseren. Er zijn vele verschillende ontwerpen van prototypes voorgesteld. Als voorbeeld tonen we in figuur 1 een 500 W koelsysteem werkend met roterende permanente magneten en Gd-bollen als koudebron. Bovendien worden in tabel I enkele van de eerste ontwerpen met hun kenmerken vermeld. Zowel zuigeren roterende ontwerpen zijn gebruikt en ook de veldbron is zeer divers, variërend van eenvoudige permanente magneten tot elektromagneten en supergeleidende spoelen. Een opvallend kenmerk van al deze machines is dat ze – op één uitzondering na – alle galodinium of een legering van andere zeldzame aardmetalen gebruiken als werkende stof. De enige uitzondering is de machine van Astronautics die gebruik maakt van een LaFeSiH-legering.¹) Enerzijds vergemakkelijkt dit de vergelijking van de prestaties van verschillende machineontwerpen, anderzijds weerspiegelt het echter ook de beperkte beschikbaarheid van geschikte alternatieven. Pas onlangs kwamen er grotere hoeveelheden op overgangs- of transitiemetalen gebaseerde magnetische koudebronnen beschikbaar. Dit blijkt uit een snelle stijging van het aantal warmtepompontwerpen. Bij de THERMAGconferentie van 17-20 september 2012 in Grenoble zijn 29 nieuwe prototypes en machine-ontwerpen gepresenteerd in een vermogensbereik van enkele W tot 2 kW. Deze warmtepompen gebruiken naast legeringen van zeldzame aardmetalen, LaFeCoSi, LaFeMnSiH, LaFeSiH, MnFePAs en MnFePGe.¹)

Magnetocalorische materialen Na de ontdekking van een zeer sterk magnetocalorisch effect (MCE) in Gd5(Si, Ge)4, is een aantal magnetocalorische materialen met een eersteorde magnetische faseovergang (FOMT - first order magnetic phase transition) intensief onderzocht. In deze materialen versterkt de FOMT het magnetocalorisch effect in de nabijheid van de magnetische

faseovergang. De maximum isothermische entropieverandering is derhalve vaak aanzienlijk groter dan die van het referentiemateriaal Gd die een tweede-orde magnetische faseovergang geeft. Door het combineren van sterk magnetocalorische materialen met verschillende TC (curietemperatuur) in diverse samenstellingen wordt een hogere efficiëntie en een groter temperatuurbereik

Actieve Magnetische Regenerator Type

Actieve Magnetische Regenerator Materiaal

Magnetisch veld(T)

Opmerkingen

Ames Laboratory / Astronautics

heen en weer bewegend

Gd bollen

5 (S)

COPT 10

Barcelona

roterend

Gd folie

0,3 (P)

Olijfolie

Universiteit van Victoria


Gd, Gd.74%Tb.26%

2 (S)

epoxy-gebonden bolletjes

Lab. Electric Grenoble


Gd folie

0,8 (P)

COPR 2,2

Astronautics

roterend

Gd, Gd-Er, bollen LaFeSiH deeltjes

1,5 (P)

4 Hz

Tokyo Inst. Techno. / Chubu

roterend

Gd-Dy, Gd-Y bollen

0,7 (P)

Koppel 52 Nm COPR 0,2

Natl Inst. Appl. Sci. / Cooltech

roterend

Gd platen

1 (P)

Koppel 10 Nm

Xian Jiaotong Univ.


Gd bollen; Gd5(Si, Ge)4 poeder

2,18 (E)

COPT 25

Universiteit van Victoria


Gd, Gd.74%Tb.26% Gd.85%Er.15%

2.0 (S)

DT 50K

Naam

Tabel I: Demonstratiemodellen van magnetische koeling. De magnetische veldbron is: (S) = supergeleidende magneet; (P) = permanente magneet; (E) = elektromagneet. Wanneer auteurs prestaties vermelden is er sprake van COPT (alleen op basis van het koelvermogen en het gedissipeerde vermogen bij de warmzijdige warmtewisselaar) en COPR (koelvermogen gedeeld door het totale elektrische vermogen). )


39


verkregen dan bij alleen Gd. Voor optimale prestaties moeten de gebruikte materialen in een zo samengestelde regenerator zeer gelijke magnetocalorische eigenschappen bezitten teneinde een constante entropieverandering als functie van de temperatuur te bewerkstelligen. De grote thermische hysteresis (= naijleffect), vaak geassocieerd met de FOMT, bemoeilijkt in ernstige mate de toepassing in een koelcyclus. Thermische en veld-hystereses zijn intrinsieke eigenschappen van een eerste-ordemateriaal. De grootte van deze hysteresis kan echter sterk afhankelijk zijn van de microstructuur of mechanische spanning in het systeem. Bovendien blijkt dat het type FOMT belangrijk is. Materialen die een magneto-elastische overgang vertonen zonder verandering van symmetrie kennen minder hysteresis dan materialen met een

magneto-structurele faseovergang met verandering van symmetrie. Tot nu toe is slechts een zeer beperkt aantal magnetische legeringen bekend die deze eigenschappen vertonen, namelijk legeringen op basis van La (Fe, Si)13 en MnFe (P, X) met als X: As, Ge en Si. De zoektocht naar nieuwe materialen wordt duidelijk gehinderd door de beperkte kennis van de onderliggende fysische mechanismen die leiden tot deze gewenste eigenschappen. Omdat deze legeringen, afhankelijk van hun stoichiometrie (de massaverhouding van de stoffen die betrokken zijn bij een chemisch of fysisch verschijnsel), een ferromagnetische of antiferromagnetische orde kunnen vertonen, nam men tot voor kort aan dat elkaar tegenwerkende ferromagnetische en antiferromagnetische interacties een

belangrijke rol spelen in het creëren van goede magnetocalorische materialen. Deze aanname is perfect in overeenstemming met het fenomenologische beeld van de theorie van Landau over faseovergangen van de eerste orde. De voorspellende kracht van dit model is echter zeer beperkt omdat het bekend is dat vele samenstellingen aan deze voorwaarden voldoen, maar geen tekenen vertonen van sterke magnetocalorische effecten. Gemengd magnetisme zoals recent waargenomen voor de samenstellingen (Mn, Fe)2(P, Si) belooft van veel groter belang te zijn voor het selecteren van nieuwe materialen. Een dergelijke combinatie van sterk en zwak magnetisme in één en dezelfde samenstelling is onverwacht. Zwak magnetisme is zeldzaam, het is te vinden in materialen zoals ZrZn2 of Ni3Al. De curietempe-

- Een compleet pakket voor installatie en onderhoud aan klimaatbeheersingsinstallaties - Reinigt, onderhoudt en renoveert alle systemen op het gebied van luchtbehandeling, koeling en ventilatie - Inspecties - Desinfecteren - Legionellabestrijding - Vermindering bedrijfskosten en lager ziekteverzuim - VCA gecertificeerd - Milieubewust door professioneel onderhoud - Gericht op een inspirerende en comfortabele leef- en werkomgeving, waarin gezondheid, veiligheid en duurzaamheid zijn verankerd

Expert op het gebied van conditioneren van water- en luchtgekoelde systemen URFKDG[QLHWDIORSHQGLQGG

40


www.rochema.nl Tel: (010) 521 74 02


raturen zijn laag (bijvoorbeeld ZrZn2: 33 K; Ni3Al: 23-58 K, afhankelijk van de samenstelling). Naar ons beste weten zijn eerder geen andere gevallen van gemengd magnetisme beschreven. Het is direct gerelateerd aan het sterke magnetocalorische effect, omdat in vaste materialen de aanwezigheid van magnetische momenten rivaliseert met de chemische binding. Dit wordt het best geïllustreerd in het geval van een half gevulde d-schil: de niet-magnetische omstandigheid geeft een maximum aan chemische binding (zoals alle half gevulde schillen), maar de hoge-spintoestand toont geen binding, aangezien de hogere en lagere subbanden volledig gevuld respectievelijk leeg zijn. Het verlies van de moment-oriëntatie bij de curietemperatuur brengt daar geen verandering in. Het verdwijnen van de momenten is nodig om de d-elektronen deel te laten nemen aan chemische bindingen. Het verlies van de magnetische momenten van ijzer maakt de sterke koppeling naar het rooster boven de curietemperatuur mogelijk, hetgeen resulteert in de discontinuïteit van de c/a-verhouding (maatverhouding binnen een kristal) die leidt naar de FOMT. Anderzijds, het sterke magnetisme van de mangaanlagen zorgt voor een curietemperatuur rond de kamertemperatuur. Het magneto-elastische effect dat nauw verbonden is met de verandering in de bezetting van de elektronorbitalen is direct verbonden met de sterke magnetische entropieveranderingen door de bijdrage van de latente warmte. Op deze manier kunnen berekeningen van de elektronische structuur direct worden gebruikt om potentiële materialen te kiezen met goede magnetocalorische eigenschappen. We hebben experimenteel het effect bestudeerd van het veranderen van de roosterplaatsbezettingen. De structuur van het zeshoekige Fe2P-type blijkt over een breed bereik van samenstellingen stabiel te zijn. Vergelijkbaar met de orthorhombische Figuur 2: Partiëel fasediagram van het viervoudige (MnFePSi) systeem (onderste figuur). samenstelling neemt Het toont de samenstellingsafhankelijkheid TC toe bij een van de magnetische-ordeningtemperatuur TC toenemend Si-ge(K) voor MnxFe2xP1ySiy mengsels. halte. Samenstellingsafhankelijkheid van de ther- Deze toename in TC mische hysteresis ∆Thys (K) voor MnxFe2x- wordt waarschijnlijk P1ySiy-mengsels (bovenste figuur). veroorzaakt door een

Best verkochte geïsoleerde koelleiding!

KENMERKEN:

UÊ6 ,-/ ,/ Ê-"/ ]ÊÎÊ UÊ / ,Ê6 , Ê"*Ê," UÊ-"/ 7, Êµ > 6000 UÊSGS , -- Ê -£]dO UÊ " ",Ê* Ê £ÓÇÎx£ UÊ," ÊÓäÊEÊÎäÊ° UÊ, / / Ê{Ê° UÊ, Ê - /-

IS OOK VERKRIJGBAAR BIJ:

T 010 422 58 88 www.aircovent.nl


41


toename van magnetische momenten die experimenteel en vanuit theoretische berekeningen wordt waargenomen. Deze berekeningen geven aan dat vooral het Fe-moment op 3f-locaties wordt versterkt. Er zijn neutronendiffractieproefnemingen uitgevoerd om deze bevinding (experimenteel) te bevestigen. Bij het verhogen van het Mn-gehalte in MnFe(P, Si) samenstelFiguur 3. Isotherm magnetische entropieverandering (onderste lingen, vermindert TC figuur) bij een veldverandering van 0-1 T (open lijnen) en 0-2 T (zie fiuur 3 onderste (volle lijnen) en magnetische respons (bovenste figuur) voor en- figuur). kele typische MnxFe1,95-xP1-ySiy-samenstellingen. Deze bevinding lijkt op het eerste gezicht verbazingwekkend omdat Mn een Chemische symbolen, groter moment lijkt te hebben dan gebruikt in dit artikel: Fe. Echter, de overmaat Mn-atomen moeten nu de 3f-locatie bezetten Al = aluminium waar zij alleen een relatief laag As = arseen moment van 1,25µB kunnen ontCo = kobalt** wikkelen vergeleken met de 1,54µB van Fe atomen als zij die plaatsen Dy = dysprosium* bezetten. Bovendien is bekend dat Er = erbium* Mn-legeringen vaak neigen naar Fe = ijzer** een antiferromagnetische orde Gd = galodinium* beneden een kritische Mn-MnGe = germanium afstand. De afstand tussen 3g- en H = waterstof 3f-locaties is duidelijk kleiner dan La = lanthaan* deze kritische afstand en dus zal Mn Mn = mangaan** op 3f-locaties niet bijdragen aan het Ni = nikkel** sterke ferromagnetisme. P = fosfor Anderzijds resulteert een toename S = zwavel van het Fe-gehalte in een toename Si = silicium van TC. De overmaat Fe zal de 3g-locaties bezetten waar Fe altijd Tb = terbium* een groot magnetisch moment Y = yttrium* heeft, en de TC van zeshoekig Zn = zink** 2P0,8Si0,2 510 K is hoger dan de Fe Zr = zirkoon** C van de legering met Mn. T Elementen gemerkt met *

behoren tot de zeldzame aardmetalen; met ** tot de overgangs- of transitiemetalen (red.).

42


Beide Fe-substituties op het Mn-subrooster of Mn-substituties op het Fe-subrooster, alsmede een toename in Si-gehalte zijn gunstig

omdat zij tot een afname in ∆ Thys leiden (figuur 3 bovenste figuur). Uit deze trends leiden we af dat een grote ∆Sm gekoppeld aan een kleine ∆Thys kan worden verkregen door het uitbalanceren van de Mn:Feverhouding en de P:Si-verhouding. Bovendien kan TC worden afgestemd door het gelijktijdig veranderen van de Mn:Fe- en P:Si-verhoudingen om zowel een grote ∆Sm en een kleine ∆Thys te behouden. Deze trends gaan ook op voor enigszins niet-stoichiometrische samenstellingen. Door het gelijktijdig veranderen van Mn:Fe- en P:Si-verhoudingen in MnxFe1,95xP1-ySiy samenstellingen kan de werktemperatuur worden geregeld tussen 210 en 430 K voor x = 1,35, y = 0,46 respectievelijk x = 0,66 en y = 0,42, terwijl de overgang steil blijft en de ∆Thys klein (1-1,5 K). De entropie verandert als functie van de temperatuur, afkomstig van magnetische isothermen via de Maxwell-vergelijkingen (vergelijking 2), weergegeven in figuur 3. De absolute waarde van ∆Sm wordt 18 Jkg-1K-1 bij zowel 215 en 350 K, onder een verandering van het magnetisch veld 0-2 T. De piekwaarden zijn relatief stabiel (tussen 12,8-18,3 Jkg-1K-1) in het gehele temperatuurbereik van 220 tot 380 K. Deze waarden zijn ongeveer 4 keer groter dan die van Gd (zie de gegevens in figuur 3) voor instelbare temperaturen. Merk op dat voor hetzelfde effect meer dan tweemaal de waarde van de veldverandering, namelijk 0-5 T, vereist is voor MnFe(P, As), eerder vermeld. Op deze wijze kunnen met algemeen gangbare stoffen veel goedkoper magneten worden toegepast in magnetocalorische koelkasten. Omdat het grote effect over een breed bereik van samenstellingen wordt waargenomen, kan men een net zo grote MCE over een breed temperatuur-interval bereiken door verschillende legeringen met enigszins verschillende samenstel-


lingen in cascade aan te brengen in een actieve magnetische regenerator. Een andere belangrijke parameter om het magnetocalorisch effect te karakteriseren is de adiabatische temperatuurverandering. Van metingen van de soortelijke warmte in een aangelegd magnetische veld leiden we voor Mn1,24Fe0,71P0,46Si0,54 een adiabatische ∆T van ongeveer 3K bij 320 K, bij een veldverandering van 1 T. Dit resultaat komt zeer dicht bij eerdere resultaten met Mn1,1Fe0,9P0,47As0,53 en Gd.

Cassette Fancoils Airview Luchtbehandeling is uw totaalleverancier in klimaatoplossingen. Door middel van ons uitgebreid leveringsprogramma kunnen wij u de oplossing bieden voor ieder klimaatprobleem.

Conclusies Magnetocalorische koeling is een opkomende technologie, de thermodynamische kringloop is vergelijkbaar met de gascompressiekringloop en het aantal koelkastontwerpen neemt snel toe. Dit toenemende aantal ontwerpen weerspiegelt de groeiende belangstelling voor alternatieven voor de huidige dampcompressietechnologie. De tweede belangrijke ontwikkeling is de verbetering van het begrip van magnetocalorische effecten in materialen die een FOMT vertonen zonder symmetrieverandering. Dit maakt het mogelijk dat binnenkort materialen beschikbaar zijn die sterke magnetocalorische effecten vertonen in velden van minder dan 1 T. Hierdoor kunnen deze velden veel goedkoper gegenereerd worden door permanente magneetmaterialen zoals ferriet of AlNiCo. Hierdoor worden commercieel concurrerende warmtepompen toepasbaar. Dit werk maakt deel uit van het Industrial Partnership Program IPP I18 van de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie (FOM), Nederland, en medegefinancierd door BASF Future Business.

¹) Verklaring chemische symbolen: zie kader.

Nomenclatuur B R T Sm C M

magnetische inductie (T) molaire gasconstante (8,314 472 J·mol-1·K-1) temperatuur (K) magnetische entropie (J·kg-1·K-1) soortelijke warmte (J·kg-1·K-1) magnetisatie (A·m2·kg-1)

Over de auteurs E. Brück, N.H. Dung, Z.Q. Ou, L. Caron, L. Zhang en K.H.J. Buschow Delft University of Technology, Fundamental Aspects of Materials and Energy, Faculty of Applied Sciences, Delft, NL2629 JB 15, The Netherlands, [email protected]

SKYSTAR SK CASSETTE FANCOILS De nieuwe SkyStar SK fancoils onderscheiden zich door het zeer moderne design, het lage geluidsniveau en de energiezuinige werking.

De belangrijkste kenmerken: t$PNQBDUFO[FFSNPEFSOPOUXFSQ tNPEFMMFO YPGY t,PFMWFSNPHFO L8 t7FSXBSNJOHTWFSNPHFO L8 t5FWFOTMFWFSCBBSNFU&$WFOUJMBUPSNPUPS t$BTTFUUFSPPTUFSTPQUJPOFFMMFWFSCBBSJO 3"-LMFVSOBBSLFV[F ENNIS MAAK K ZE UNIT MET DE VAN ND 331 OP STA IE A L TAL T DE INS S R U VAKBE ! NBERG HARDE

Bij ons kunt u terecht voor méér dan alleen de levering van uw apparatuur. Ook advies en ondersteuning in alle fases van uw project vormen voor ons een belangrijk onderdeel van de totaaloplossing.

Scan de QR-code met uw smartphone of tablet voor meer informatie!

Anders denken in klimaatoplossingen

ADVISERING I ONDERSTEUNING I TOTAALOPLOSSING Airview Luchtbehandeling BV I 078 - 652 18 00 I www.airview.nl


43

Magnetocalorische materialen voor koeltoepassingen bij kamertemperatuur

Recommend Documents