État actuel et perspectives des matériaux et technologies de réfrigération barocalorique

Song Ruiqi ,  

Zhang Zhidong ,  

Li Bing ,  

摘要

Les matériaux de réfrigération à effet barocalorique sont une classe de matériaux solides qui subissent une transition de phase solide entraînée par la pression, libérant/absorbant ainsi la chaleur latente de phase. La technologie de réfrigération barocalorique est une technique émergente de réfrigération à l’état solide utilisant des matériaux barocaloriques comme fluide de travail et la pression comme moteur. Cet article présente brièvement l'état actuel du développement dans ce domaine à travers trois aspects : la thermodynamique fondamentale de l’effet barocalorique, les systèmes de matériaux barocaloriques et les prototypes de réfrigération barocalorique. Ces dernières années, les systèmes de matériaux barocaloriques se sont largement développés, incluant les métaux, les non-métaux inorganiques, les composés organiques ainsi que les matériaux hybrides organiques-inorganiques. La découverte de l’effet barocalorique massif a attiré une grande attention sur les matériaux plastiques cristallins organiques, qui, grâce à leur grande variation d’entropie, leur faible pression de commande et leur faible coût, sont la classe de matériaux la plus prometteuse pour les applications. En comparaison, le développement des prototypes de réfrigération est quelque peu en retard. Le problème clé dans la conception des prototypes est un couplage efficace force-chaleur, où un fluide à haute conductivité thermique est choisi comme milieu de transfert de chaleur et de pression, et l’optimisation de la pression et de la vitesse du fluide, ainsi que la configuration géométrique du fluide de travail barocalorique, sont susceptibles de permettre d’atteindre des conditions optimales de couplage force-chaleur efficace. Sur la base du refroidissement à étage unique, la réfrigération barocalorique avec récupération active de chaleur permet une réfrigération continue.

关键词

transition de phase solide;technologie de réfrigération barocalorique;matériaux plastiques cristallins

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