Ανταλλαγή θερμοκρασίας

Έχουν χρησιμοποιηθεί διάφορες τεχνικές για την αύξηση αυτής της ανταλλαγής, συμπεριλαμβανομένης της ενεργού μαγνητικής αναγεννητικής ψύξης (AMRR). Η αρχή αυτού του κύκλου χρησιμοποιεί ένα ρευστό μεταφοράς θερμότητας-σε επαφή με τα μαγνητοθερμικά υλικά (MMC)-που ρέει από την ψυχρή πλευρά στη θερμή πλευρά όταν το MMC θερμαίνεται (μαγνητίζεται) και από τη θερμή πλευρά στην ψυχρή πλευρά όταν το MMC ψύχεται (απομαγνητίζεται). Αυτό αυξάνει προοδευτικά τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της ψυχρής και της θερμής πηγής σε περίπου 20K, καθιστώντας το σύστημα δυνητικά κατάλληλο για εμπορικές εφαρμογές.

Υπάρχουν διάφορες πιθανές εφαρμογές. Οι αρχικές εξελίξεις προσανατολίστηκαν προς τις εμπορικές και εγχώριες αγορές ψύξης και περιλαμβάνουν βιτρίνες, ψυγεία ποτών και εμπορικά ή οικιακά ψυγεία.

Ωστόσο, η μαγνητική ψύξη μπορεί επίσης να προσαρμοστεί σε άλλες εφαρμογές ψύξης, όπως ο κλιματισμός (συμπεριλαμβανομένων των αυτοκινήτων), η κρυογονική ή σε συστήματα θέρμανσης - για παράδειγμα, αντλίες θερμότητας.

Η ζήτηση είναι πιθανό να οφείλεται σε περιβαλλοντικούς κανονισμούς, επειδή η μαγνητική θέρμανση ή ψύξη δεν χρησιμοποιεί ψυκτικό, αλλά, αντίθετα, ένα υγρό θέρμανσης ή ψύξης, το οποίο θα μπορούσε να είναι με βάση το νερό. Ως αποτέλεσμα, δεν υπάρχει πιθανότητα διαρροής ψυκτικού αερίου και καμία άμεση  εκπομπή CO₂ , οπότε συμμορφώνεται πλήρως με όλους τους κανονισμούς, συμπεριλαμβανομένων των κανονισμών F-Gas στην Ευρώπη και των κανονισμών του Οργανισμού Προστασίας Περιβάλλοντος στις ΗΠΑ.

Επιπλέον, η συχνότητα του μαγνητοθερμικού κύκλου είναι συνήθως μεταξύ 1Hz και 3Hz, επομένως η ταχύτητα περιστροφής του μηχανήματος είναι αργή και, ως εκ τούτου, πολύ αθόρυβη σε σύγκριση με τα παραδοσιακά συστήματα συμπίεσης. Σύμφωνα με πρόσφατη έρευνα, το MCE προβλέπεται να έχει σημαντικά υψηλότερη απόδοση (συντελεστή απόδοσης) από τις τρέχουσες συμβατικές μεθόδους, με δυνατότητα εξοικονόμησης ενέργειας 30%.

Παρόλο που ορισμένα προϊόντα έχουν έρθει στην αγορά, εξακολουθούν να υπάρχουν προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν πριν από την ανάπτυξη μεγάλης κλίμακας της τεχνολογίας. Το κύριο ζήτημα είναι η προμήθεια μαγνητοθερμικών υλικών, τα οποία είναι λιγοστά. Η μείωση του περιεχομένου υλικού ή ο εντοπισμός νέων υλικών θα αυξήσει τη βιωσιμότητα.

Σύμφωνα με τους μηχανικούς μαγνητικής ψύξης Cooltech Applications, η διαδικασία κατασκευής δεν έχει βελτιστοποιηθεί ακόμη και το κόστος παραγωγής είναι ακόμα υψηλό. Οι βελτιστοποιήσεις διεπαφών (για παράδειγμα, εναλλακτήρες θερμότητας) μεταξύ των συσκευών και του εξοπλισμού που πρόκειται να ψυχθεί πρέπει επίσης να τροποποιηθούν για μέγιστη απόδοση. Τέλος, πρέπει να γίνει ανάπτυξη πρωτοτύπων για διάφορες συγκεκριμένες εφαρμογές.

Αν και έχει αναπτυχθεί η ακαδημαϊκή εργασία από επιστήμονες και μηχανικούς σε πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα παγκοσμίως, η τρέχουσα ανάπτυξη της αγοράς δεν είναι πλήρως ώριμη. Ορισμένες από τις εταιρείες που ξεπερνούν τα όρια αυτής της τεχνολογίας περιλαμβάνουν τις Cooltech Applications και την Nextpac, η οποία εργάζεται σε εφαρμογές αντλιών θερμότητας.

Το 2015, η Cooltech Applications είπε ότι είχε παράγει ένα προϊόν 150-700W ως μέρος ενός συστήματος ψύξης και οι πρώτες δοκιμές θα πραγματοποιηθούν φέτος σε ιστότοπους τελικών χρηστών, όπως τα σούπερ μάρκετ.