磁制冷设备发展历史简介,磁制冷冰箱选购全攻略,内行人选购技巧公开
随着双碳目标推进和家电技术升级,一种叫做磁制冷的新型制冷技术逐渐走进大众视野,相比传统压缩机制冷,磁制冷依靠磁热效应实现制冷,不使用氟利昂类制冷剂,能耗更低、噪音更小,被业内称为下一代绿色制冷技术,不少准备换冰箱的朋友都关注到了这种新型设备,想尝试又不知道该怎么选。今天就带大家梳理磁制冷设备的发展历史,同时整理内行人总结的选购攻略,帮你轻松选到合适的产品,一起来看看吧。
什么是磁制冷?带你了解磁制冷设备的发展历史
很多人第一次听到磁制冷,会觉得这是最近才出现的新技术,其实磁制冷的原理发现已经有一百多年的历史了。早在1881年,德国物理学家爱弥尔·沃伯格就首次发现了铁磁性金属的磁热效应——也就是某些磁性材料在磁场中被磁化的时候温度会升高,脱离磁场之后温度会降低,这个发现为磁制冷技术奠定了理论基础。
在20世纪初,磁制冷最早应用在低温科研领域,1926年和1927年,两位科学家分别提出了利用磁热效应进行绝热退磁制冷的方案,在1933年,科学家首次用这种方法实现了1K以下的极低温制冷,从那之后,磁制冷一直是科研领域获得极低温的重要方法,一直没有进入民用领域。
到了20世纪70年代,随着全球对臭氧层保护意识的提升,人们开始寻找氟利昂制冷剂的替代方案,室温磁制冷技术开始进入科学家的研究视野。1976年,美国航空航天局(NASA)的科学家首次研制出了第一台能在室温附近工作的磁制冷样机,证明了室温磁制冷的可行性,这也标志着磁制冷开始从科研低温领域向民用室温领域转型。
进入21世纪之后,磁制冷材料和设备的研发速度明显加快,2001年,荷兰阿姆斯特丹大学的科学家发现了巨型磁热效应的锰基砷化物材料,让磁制冷的制冷效率进一步提升,也降低了设备的研发成本。国内对磁制冷的研究从上个世纪80年代开始,进入2010年之后,国内多家科研机构和家电企业都推出了自主研发的室温磁制冷样机,2021年国内家电品牌推出了全球首台针对家用场景的磁制冷冰箱原型机,标志着我国磁制冷设备开始进入民用产业化阶段。
直到现在,磁制冷技术已经逐步从实验室走向市场,除了家用冰箱之外,磁制冷设备还被应用在冷链物流、工业低温制冷、电子散热等多个领域,随着技术不断成熟,未来磁制冷设备会越来越多地走进普通家庭,成为绿色制冷的新选择。
磁制冷设备对比传统压缩制冷,优势在哪里?
很多朋友会问,为什么现在大家都在研究推广磁制冷,相比我们现在用的压缩制冷,磁制冷到底有什么优势?我们可以从三个维度对比:
第一是更环保,零臭氧破坏。传统压缩制冷需要用到氟利昂或者类氟制冷剂,这类制冷剂虽然现在都是低臭氧破坏的产品,但如果发生泄漏还是会对环境造成一定影响,而磁制冷完全不需要制冷剂,只依靠磁性材料的磁热效应实现温度变化,从根源上避免了制冷剂泄漏带来的环境问题,完全符合双碳目标下的绿色制冷要求。
第二是能耗更低,效率更高。根据目前公开的测试数据,磁制冷设备的理论制冷效率可以达到卡诺循环效率的60%以上,而传统压缩制冷的效率一般在30%-40%左右,相同制冷量的情况下,磁制冷设备可以节省大约30%的电能,长期使用下来能省下不少电费,对于家庭用户来说非常友好。
第三是运行更稳定,噪音更低。传统压缩制冷依靠压缩机反复启停压缩制冷剂,运行的时候会有比较明显的震动和噪音,尤其是启停阶段噪音更大,而磁制冷设备没有压缩机,不需要活塞运动,运行过程中震动极小,噪音一般都能控制在30分贝以下,放在卧室也不会影响睡眠,使用体验更好。
当然,目前磁制冷技术还处于产业化初期,也存在一定的不足,比如设备成本比传统制冷高,大制冷量的设备技术还不够成熟,不过随着技术不断成熟,这些问题都会逐步解决,磁制冷也会越来越普及。
内行人选购磁制冷设备攻略:这几个要点一定要看
现在不少家电品牌都推出了磁制冷冰箱产品,想要选到靠谱合适的产品,内行人都会关注这几个要点:
第一,看磁制冷材料的类型,核心看稳定性和成本表现。目前主流的室温磁制冷材料主要分为三类:稀土金属合金、锰基化合物、钙钛矿型化合物。其中稀土金属合金的磁热效应稳定,耐腐蚀性好,是目前民用设备最常用的材料,性能最稳定,缺点是成本稍高;锰基化合物的磁热效应大,成本较低,但部分材料含有砷元素,工艺不好的话可能存在析出风险,选购的时候要注意看品牌的工艺标准;钙钛矿型化合物成本低,但是磁热稳定性稍差,一般用在小型制冷设备上。家用磁制冷冰箱优先选采用稀土钆基合金材料的产品,性能更稳定,使用寿命更长。
第二,看制冷循环结构设计,直接影响制冷效率和使用寿命。目前磁制冷设备的循环结构主要分为往复式和旋转式两种,往复式结构比较简单,研发成本低,但是运行过程中容易产生磨损,长期使用之后会影响制冷效率;旋转式结构运行更平稳,磨损更小,制冷效率更稳定,使用寿命更长,是目前主流家用设备采用的结构,选购的时候优先选旋转式磁回结构的产品,使用体验更好,寿命更长。
第三,看温控精度和温度均匀性。磁制冷的温控精度比传统压缩制冷更高,好的家用磁制冷冰箱温控精度可以达到±0.2℃,温度波动更小,保鲜效果更好,存放食材不容易因为温度波动变质,选购的时候可以看一下产品参数标注的温控精度,优先选精度更高的产品。另外还要注意冰箱内部的温度均匀性,好的磁制冷冰箱内部各个区域的温差不超过1℃,不会出现局部温度过高或者过低的情况,存放食材更方便。
第四,看品牌和售后保障。磁制冷是新型技术,目前只有技术实力强的大品牌能做出成熟稳定的民用产品,小品牌的产品技术不成熟,容易出问题,售后也跟不上,选购的时候优先选有自主研发能力、有完善售后网点的大品牌产品,不要贪便宜选小品牌的低价产品,避免后期出问题找不到人维修。
第五,结合使用场景选合适的规格。如果你是想买家用磁制冷冰箱,小户型可以选容量在200-300升的三门产品,足够三口之家使用,价格也相对适中;如果是大户型家庭,可以选400升以上的对开门产品,容量更大使用更方便;如果是需要小型制冷设备,比如红酒柜、医药冷藏柜,磁制冷的低噪音、稳温控优势更明显,选小容量的磁制冷产品性价比很高。
选购磁制冷设备常见疑问解答
很多朋友担心,磁制冷设备辐射大吗?对人体有没有伤害?其实完全不用担心,磁制冷所用的磁场强度很低,一般只有1-2特斯拉,比医院核磁共振的磁场低很多,而且磁场都被封闭在设备内部,泄漏出来的辐射非常小,完全符合国家安全标准,不会对人体造成伤害,可以放心使用。
还有朋友问,磁制冷冰箱省电吗?确实更省电,相同容量的磁制冷冰箱,比一级能效的传统压缩冰箱还要省电20%-30%,如果常年开机,一年能省下不少电费,虽然前期购买价格稍高,长期使用下来性价比并不低。
总的来说,磁制冷作为新一代绿色制冷技术,发展已经从实验室逐步走向民用市场,未来会成为越来越多家庭的选择。如果你正准备选购磁制冷设备,可以按照上面的选购攻略来挑选,就能选到适合自己的靠谱产品。如果你还有其他关于磁制冷设备的疑问,也可以留言交流。