Refrigerazione magnetica a temperatura ambiente

La refrigerazione magnetica è una tecnologia emergente che sfrutta una particolare caratteristica di alcuni materiali, detta “effetto magneto-calorico”, per realizzare cicli termomagnetici a effetto refrigerante. Il principale punto di forza di un refrigeratore magnetico è il minor impatto ambientale rispetto ai frigoriferi tradizionali, ma anche compattezza e silenziosità rappresentano importanti features della tecnologia. Queste macchine sono più ecologiche per diversi motivi; innanzitutto per la modesta irreversibilità delle trasformazioni che costituiscono il ciclo termodinamico. Inoltre è possibile utilizzare acqua al posto dei tradizionali fluidi refrigeranti, eliminando le molte problematiche legate all’inquinamento, lo smaltimento e talvolta alla tossicità di tali fluidi. Il primo prototipo di refrigeratore magnetico (1997) ha mostrato un COP pari al 60% del ciclo di Carnot operante tra le medesime temperature estreme, un valore ben più elevato di quelli raggiunti ma sistemi tradizionali (20% nei frigoriferi domestici).
La ricerca condotta presso il DIME/TEC (Gruppo di ricerca ÀugERE) ha permesso nel tempo di portare a compimento la realizzazione di due prototipi funzionanti con l’ausilio di ditte specializzate nazionali e internazionali. Attualmente si opera sia sviluppando modelli e software per l’analisi dinamica del comportamento magnetotermico di rigeneratori rotanti sia completando il progetto funzionale di una macchina rotante, priva di valvole e ad elevato COP.
Topics
• Classificazione e standardizzazione dei refrigeratori magnetici
• Configurazione magneti permanenti
• Interazioni termiche, magnetiche e fluidodinamiche
• Ottimizzazione di sistema

Pubblicazioni

1) Tagliafico, G., Scarpa, F., Tagliafico, L.A. A dimensionless description of active magnetic regenerators to compare their performance and to simplify their optimization. International Journal of Refrigeration 36 (3) (2013) 941-949.
2) Tagliafico, L.A., Scarpa, F., Valsuani, F., Tagliafico, G. Preliminary experimental results from a linear reciprocating magnetic refrigerator prototype. Applied Thermal Engineering 52 (2) (2013) 492-497.
3) Scarpa, F., Tagliafico, G., Tagliafico, L.A. Classification proposal for room temperature magnetic refrigerators. International Journal of Refrigeration 35 (2) (2012) 453-458.
4) Tagliafico, G., Scarpa, F., Canepa, F. A dynamic 1-D model for a reciprocating active magnetic regenerator; influence of the main working parameters. International Journal of Refrigeration 33 (2) (2010) 286-293.
5) Tagliafico, L.A., Scarpa, F., Canepa, F., Cirafici, S. Performance analysis of a room temperature rotary magnetic refrigerator for two different gadolinium compounds. International Journal of Refrigeration 29 (8) (2006) 1307-1317.