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磁性蓄冷材料是在90年代初被發(fā)現(xiàn)的。這些材料用于制冷機(jī)中后，使得商用制冷機(jī)的溫度可達(dá)2K，效率有了突破性提高（以往這種制冷機(jī)中使用的蓄冷材料只有鉛，但是因?yàn)殂U的比熱容在15K以下急劇下降，使得小型制冷機(jī)在10K溫度以下制冷效率幾乎為零，商用制冷機(jī)的最低制冷溫度在8K左右）。使用磁性蓄冷材料的最大特點(diǎn)在于不需要重新建立一個制冷體系，只要將商品化的氣體制冷機(jī)中的蓄冷材料換成磁性蓄冷材料。 Er-Ni系列磁性蓄冷材料的指標(biāo)： 比熱容峰值：5K~20K； 在10K以下的比熱容峰值為0.35~0.81J/cm3.K； 4K到20K的比熱容積分∫CdT是5.5J/cm3 新型稀土磁性蓄冷材料已經(jīng)用于小型回?zé)崾降蜏貧怏w制冷機(jī)產(chǎn)品中。這種制冷機(jī)的制冷溫度在4.2K～20K，一般用于醫(yī)用核磁共振成象儀、磁懸浮列車和超導(dǎo)發(fā)電機(jī)中冷卻其大型超導(dǎo)磁鐵、用于量子干涉儀（SQUID)、射頻天文望遠(yuǎn)鏡的傳感器探頭和軍用紅外探測器中以提高其靈敏度，并用于低溫冷疑高真空泵中等等。使用了這種新型稀土磁性蓄冷材料替代傳統(tǒng)蓄冷材料以后，可以使醫(yī)用核磁共振成象儀等不用灌注液氦，每年僅每臺醫(yī)用核磁共振成象儀就可以節(jié)約16萬人民幣。

新型稀土磁性蓄冷材料是一種高熵密度磁性材料(high entropy magnetic materials)，高熵密度磁性材料這一概念是磁性材料用于制冷工程時(shí)提出的。它的特點(diǎn)是材料的磁熵發(fā)生變化時(shí)會出現(xiàn)大的吸熱與放熱效應(yīng)，可以應(yīng)用于制冷技術(shù)中。利用磁性材料在經(jīng)歷磁相變時(shí)發(fā)生的磁熵變化，可以將高熵密度磁性材料作為磁蓄冷材料(magnetic regenerator material)，用于小型回?zé)崾降蜏貧怏w制冷機(jī)中。 這種制冷機(jī)的制冷溫度在4.2K～20K，一般用在高技術(shù)領(lǐng)域，例如可用于醫(yī)用核磁共振成象儀、磁懸浮列車和超導(dǎo)發(fā)電機(jī)中冷卻其大型超導(dǎo)磁鐵、用于量子干涉儀（SQUID）、射頻天文望遠(yuǎn)鏡的傳感器探頭和軍用紅外探測器中以提高其靈敏度，也可以用于低溫冷疑高真空泵中等等。以往這種制冷機(jī)中使用的蓄冷材料只有鉛。由于鉛的比熱容在15K以下急劇下降，使得小型制冷機(jī)在10K溫度以下制冷效率幾乎為零，制冷溫度難以低于8K。要得到低于8K的制冷溫度，只得附加效率極低的J-T回路。為了提高低溫制冷機(jī)的制冷效率，在過去的幾十年中，人們都在努力尋找在20K以下具有高比熱容的材料。具有實(shí)用價(jià)值的Er—Ni系列磁性蓄冷材料是在90年代初被發(fā)現(xiàn)的。這些材料用于制冷機(jī)中后，使制冷機(jī)的效率有了突破性提高。 磁性蓄冷材料的最大特點(diǎn)是不需要重新建立一個制冷體系，只要將商品化的氣體制冷機(jī)中的蓄冷材料換成磁性蓄冷材料，就可大大提高制冷機(jī)效果。因此磁蓄冷材料正在取代原來的蓄冷材料金屬鉛。而且由于磁性蓄冷材料的出現(xiàn)，推動了低溫制冷機(jī)的發(fā)展。現(xiàn)在，不用灌液氦，用制冷機(jī)帶動的醫(yī)用核磁共振成象儀和超導(dǎo)磁體已經(jīng)商品化。在這些新設(shè)備中，都必須使用磁蓄冷材料。

本發(fā)明合理的利用軌道受到車輪載荷上下振動產(chǎn)生的機(jī)械能，節(jié)能環(huán)保。

目前我國很多地方都已經(jīng)用上了大型的冰蓄冷空調(diào)，但它們都是用在大型的建筑物內(nèi)。而小型的、家用的蓄能空調(diào)卻遲遲未出現(xiàn)。我校研制了一種小型蓄能空調(diào)機(jī)，提出了一種新穎的蓄能制冷循環(huán)，已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)（專利號：ZL200410041383.3）。并得到國家863計(jì)劃支持。同時(shí)研制了一種空調(diào)用相變蓄能材料，其相變溫度與空調(diào)工況相吻合，相變潛熱較高，無過冷和相分離現(xiàn)象，無毒、無腐蝕性，性能穩(wěn)定、重復(fù)性好。可克服水蓄冷系統(tǒng)蓄冷密度低和冰蓄冷系統(tǒng)蓄冷溫度低的缺點(diǎn)，提高了蓄能空調(diào)系統(tǒng)的蓄能量和蓄能效率，減小了蓄能

發(fā)明公開了一種相變蓄冷裝置，包括蓄冷模塊和外循環(huán)模塊，所述外循環(huán)模塊包括空調(diào)負(fù)荷，冷水機(jī)組、水泵、穩(wěn)壓閥和止回閥；所述蓄冷模塊包括外殼、蓄冷槽、入水口、出水口、集水槽、共晶鹽相變材料和三維網(wǎng)狀流道；所述入水口和出水口設(shè)置在所述外殼上，所述蓄冷槽設(shè)置在所述外殼內(nèi)，在所述蓄冷槽的兩側(cè)設(shè)置所述集水槽，所述三維網(wǎng)狀流道配置在所述蓄冷槽內(nèi)，所述蓄冷槽內(nèi)非所述三維網(wǎng)狀流道空間填充所述共晶鹽相變材料。本發(fā)明既可以進(jìn)行電力的移峰填谷從而保障電網(wǎng)安全、提高發(fā)電和輸變電設(shè)備的效率并且有效利用了有限資源，同時(shí)降低了空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，很好地實(shí)現(xiàn)了間歇性工作。

項(xiàng)目簡介： 近年來隨著電商發(fā)展，冷鏈物流行業(yè)發(fā)展迅猛。但是和冷鏈物流 相配套的相關(guān)材料和裝備發(fā)展嚴(yán)重滯后。本項(xiàng)目利用食品級原料研制 了一系列冷流物流配套的相變蓄冷劑及其產(chǎn)品蓄冷軟包材、蓄冷包、 蓄冷板等，已經(jīng)在天津天樂研究院（南開大學(xué)津南研究院）試生產(chǎn)， 產(chǎn)品得到了冷鏈物流行業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。 技術(shù)特點(diǎn)：冷鏈物流蓄冷劑及其蓄冷軟包材等產(chǎn)品采用食品級原 料，一系列配方，無毒、無害、無污染、可循環(huán)多次使用。 進(jìn)一步的研究集中在蓄冷劑的原材料研究，提高配方蓄冷劑的相 變潛熱、降低成本，優(yōu)化生產(chǎn)工藝等方面。 該項(xiàng)目于 2015 年 7 月在南開大學(xué)津南研究院注冊成立天津冰利 蓄冷科技有限公司。目前，公司通過了 ISO9001:2015 質(zhì)量管理體系 認(rèn)證、ISO14001:2015 環(huán)境管理體系認(rèn)證、SGS 產(chǎn)品菌群和毒性檢測、DGM 航空運(yùn)輸條件鑒定，從配方到生產(chǎn)工藝到生產(chǎn)設(shè)備均有專利保 護(hù)。 公司目前年產(chǎn)食品冷鏈蓄冷劑 1.5 萬噸，擁有自動化制劑生產(chǎn)線 一條、自動化冰利膜灌裝生產(chǎn)線四條以及自動化冰利包生產(chǎn)線兩條。 已與阿里巴巴集團(tuán)盒馬鮮生、大潤發(fā)集團(tuán)、順豐集團(tuán)、復(fù)華集團(tuán)簽訂 了長期供貨協(xié)議。 所需條件支持：本項(xiàng)目擬在長三角地區(qū)建立分廠，需要廠房及資 金支持。 

能源與環(huán)境是全世界面臨的緊迫課題，中國是目前世界上第一大能源消費(fèi)國，其中供暖能耗約占能源總消耗的 1/4。目前城市供熱方式存在下列問題：供暖平均能耗高、難以按需供熱和分戶計(jì)量、熱效率低、環(huán)境污染嚴(yán)重、設(shè)備原料等必須占用一定土地。另外，我國電力峰谷差加大的問題也越來越嚴(yán)重，已成為我國電力生產(chǎn)供應(yīng)的突出矛盾，具體表現(xiàn)在夜間至清晨谷段負(fù)荷率低，而高峰時(shí)段電力供應(yīng)不足，造成電廠不能均衡發(fā)電，白天經(jīng)常拉閘限電，夜間有電送不出，電網(wǎng)不能在最經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下運(yùn)行。低谷電蓄能供熱技術(shù)與裝備把谷電蓄能技術(shù)與供熱需求合理結(jié)合，形成一種非常有潛力的技術(shù)需求。作為一種供熱技術(shù)與裝備，實(shí)現(xiàn)在夜間將廉價(jià)谷電轉(zhuǎn)換為熱量進(jìn)行有效的高密度儲存；在白天的峰電或平電期，有控制地將熱量按需取出，對外進(jìn)行供暖。本技術(shù)采用模塊化設(shè)計(jì)，規(guī)模可小到用于一個房間，也可大到用于一個小區(qū)，裝備放置使用空間少、維護(hù)方便；由于采用模塊化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，可大大降低制造成本；設(shè)備運(yùn)行完全自動控制，無需人員值守，自動化程度高；管網(wǎng)距離短(無外網(wǎng))，能源損耗低；室內(nèi)采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，供熱強(qiáng)度大，并可實(shí)現(xiàn)供熱量的分戶計(jì)量。采用低谷電蓄能供熱技術(shù)與裝備，降低取暖成本，用戶支持；運(yùn)行成本低、維護(hù)檢修簡便，物業(yè)部門支持；實(shí)現(xiàn)非規(guī)模建設(shè)，開發(fā)商支持；推行各小區(qū)單獨(dú)供暖，縮短供熱管網(wǎng)的長度，降低供熱管網(wǎng)的損耗，節(jié)能降耗，供熱部門支持；采用清潔供暖方式，對環(huán)境無污染，城市環(huán)保部門支持；平衡電網(wǎng)負(fù)荷、降低供電成本，供電部門支持；降低對發(fā)電廠負(fù)荷調(diào)節(jié)的要求，提高發(fā)電效率和設(shè)備運(yùn)行的安全性，發(fā)電部門支持。

隨著技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活品質(zhì)的提高，用電負(fù)荷峰谷差不斷增大。開發(fā)利用低谷電技術(shù)，對平衡電網(wǎng)負(fù)荷，提高發(fā)電效率，降低電力設(shè)施投資，降低用電成本，促進(jìn)環(huán)境保護(hù)都有重要意義。 為此，我們進(jìn)行了低谷電蓄能供暖熱冷技術(shù)與裝備的研究與開發(fā)。低谷電蓄能供熱制冷技術(shù)就是將電價(jià)低廉低谷時(shí)段的電力轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)行有效貯存，在需要時(shí)再將其釋放出來，對外直接供熱或通過吸收式熱泵（或制冷機(jī)）對外供熱或供冷。 將電力轉(zhuǎn)換為熱能進(jìn)行貯存，屬于“高能低用之舉”，依熱力學(xué)第二定律是絕不能為之事，但研究結(jié)果表明，在特定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下實(shí)乃可為之舉。依此項(xiàng)技術(shù)開發(fā)的低谷電蓄能供暖制冷裝置，并配以先進(jìn)的控制技術(shù)，使之在投資經(jīng)濟(jì)性上超過了燃煤、燃油或燃天然氣鍋爐；在運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性上超過燃油和燃天然氣鍋爐；在土地占用、自動化控制程度、運(yùn)行安全性、應(yīng)用的靈活性、環(huán)保效益等方面都顯示出了極強(qiáng)的競爭力。 適用于居民小區(qū)或單個建筑的低谷電供暖制冷設(shè)備與裝置；適用于居民小區(qū)、單個建筑、單個公寓或單個房間供暖供熱的不同規(guī)格和形式的設(shè)備與裝置。

本項(xiàng)目開發(fā)一種蓄放冷能力強(qiáng)、使用壽命長的新型蓄冷材料。 我國電力供求的不匹配導(dǎo)致了電網(wǎng)的負(fù)荷存在峰谷，這體現(xiàn)在夏季用電高峰時(shí)段電力供應(yīng)不足，以及晚上發(fā)電無處可供。2010 年 10 月 25 日北京用電峰谷差更是達(dá)到 10:1 保供難度較大。此外，冰箱的使用也加大了電網(wǎng)供電的峰谷差。截止到 2009 年中國冰箱保有量為 1.3 億臺，家用冰箱的城市普及率已經(jīng)超過 90%，農(nóng)村普及率超過 16%，家用冰箱的年用電量達(dá) 6000 億度，占居民總用電量的 25%—45%。冰箱蓄冷采用了用電低谷期積蓄冷量，用電高峰期釋放冷量的運(yùn)行方式，有以下優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)移峰填谷， 降低電費(fèi)；延緩冰箱溫度回升時(shí)間、冰箱內(nèi)溫度的波動、冰箱壓縮機(jī)的啟動次數(shù)，節(jié)約能源，并且可以 在特殊場合使用，如偏遠(yuǎn)山（牧）區(qū)，邊防哨所，旅游景點(diǎn)等場所。