一种基于弹热效应的制冷方法及制冷系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于弹热效应的制冷方法及制冷系统，旨在提供一种无污染、可靠性高的适用于室温制冷的制冷方法及制冷系统。该方法为：对弹性体施加拉应力使弹性体产生应变，至弹性体产生最大应变处，弹性体在拉伸过程中温度升高产生热量；引入热汇流体与弹性体进行热交换，通过热汇流体带走弹性体产生的热量，同时，弹性体降至室温；对弹性体施加压应力，弹性体释放应变，在释放应变过程中产生冷量；引入热源流体与弹性体进行热交换，通过热源流体带走冷量；当弹性体温度升高至环境温度，循环重复上述步骤实现制冷过程。本发明专利技术的方法环保无污染，可靠性高，制冷效率高，使用寿命长，满足可持续发展的要求。

A refrigeration method and system based on elastothermal effect

【技术实现步骤摘要】
一种基于弹热效应的制冷方法及制冷系统
本专利技术涉及制冷
，更具体的说，是涉及一种基于弹热效应的制冷方法及制冷系统。
技术介绍
随着人们对传统蒸汽压缩制冷技术使用的传统制冷剂产生的有害气体使全球变暖，并且对臭氧层破坏严重的认识，资源节约和环境保护得到了广泛的重视，在可持续发展的基础上，传统蒸汽压缩制冷系统所面临的挑战，尤其是制冷剂的替代问题，日益突出，丞待解决。除了寻找替代制冷剂之外，利用基于固态材料热效应的新型制冷技术也是解决目前问题的方法之一。这些热效应主要包括磁热效应、电热效应、压热效应、弹热效应和扭热效应。它们分别通过施加和移除磁场、电场、流体静压力、单轴应力和捻度来产生制冷效果。大多数磁制冷机的磁体和磁热材料均以稀土元素为主，成本高，且不持续，因为稀土元素的生产不仅需要大量的材料和能源消耗，还产生了许多的废弃物，包括重金属和辐射排放。大多数高性能电热材料都含有大量的铅，这与固态制冷技术发展的初衷相矛盾。产生压热效应材料塑晶，由于它们的有机性质，使得熔点相对较低，因此不适合室温制冷。塑晶的高度可变性也意味着这些材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于弹热效应的制冷方法，其特征在于，包括下述步骤：/n(1)对弹性体施加拉应力使弹性体产生应变，至所述弹性体产生最大应变处，所述弹性体在拉伸过程中温度升高产生热量；/n(2)引入热汇流体与所述弹性体进行热交换，通过所述热汇流体带走所述弹性体产生的热量，同时，所述弹性体降至室温；/n(3)对所述弹性体施加压应力，所述弹性体释放应变，在释放应变过程中产生冷量；/n(4)引入热源流体与所述弹性体进行热交换，通过所述热源流体带走冷量；/n(5)当弹性体温度升高至环境温度，循环重复步骤(1)-(4)，所述热源流体不断吸收冷量，所述热汇流体不断吸收热量。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于弹热效应的制冷方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)对弹性体施加拉应力使弹性体产生应变，至所述弹性体产生最大应变处，所述弹性体在拉伸过程中温度升高产生热量；
(2)引入热汇流体与所述弹性体进行热交换，通过所述热汇流体带走所述弹性体产生的热量，同时，所述弹性体降至室温；
(3)对所述弹性体施加压应力，所述弹性体释放应变，在释放应变过程中产生冷量；
(4)引入热源流体与所述弹性体进行热交换，通过所述热源流体带走冷量；
(5)当弹性体温度升高至环境温度，循环重复步骤(1)-(4)，所述热源流体不断吸收冷量，所述热汇流体不断吸收热量。


2.根据权利要求1所述的基于弹热效应的制冷方法，其特征在于，所述热源流体释放冷量产生制冷效果；或者，所述热汇流体释放热量产生制热效果。


3.根据权利要求1或2所述的基于弹热效应的制冷方法，其特征在于，所述弹性体为橡胶材料。


4.一种实现权利要求1所述制冷方法的基于弹热效应的制冷系统，其特征在于，包括所述弹性体、用于对所述弹性体施加拉应力或压应力的循环拉伸装置、热汇流体循环单元和热源流体循环单元；所述弹性体与所述循环拉伸装置固定。


5.根据权利要求4所述的基于弹热效应的制冷系统，其特征在于，所述弹性体包括空心的壳体，所述壳体的两端为扁平状...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，杨萌，陈爱强，王胜威，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12