[发明专利]磁制冷换热系统及其控制方法

说明书

本发明提供了一种磁制冷换热系统及其控制方法，磁制冷换热系统包括依次连通以构成循环回路的第一磁制冷床、第二磁制冷床、热端换热组件和冷端换热组件，还包括加磁介质，在第一磁制冷床和第二磁制冷床之间可移动地设置，以对第一磁制冷床或第二磁制冷床进行加磁；流量传感器与第一磁制冷床的入口端连通，用于检测流入第一磁制冷床内流体介质的流量；第一温度传感器，与热端换热组件对应设置，用于感应热端换热组件的温度；第二温度传感器，与冷端换热组件对应设置，用于感应冷端换热组件的温度；以根据第一温度传感器和第二温度传感器的温度值调节加磁介质的转速和流体介质的流量，以解决现有技术中的磁制冷换热系统控制精度低的问题。

技术领域

本发明涉及磁制冷技术领域，具体而言，涉及一种磁制冷换热系统及其控制方法。

背景技术

磁制冷技术是一种把磁性材料的磁热效应应用于制冷领域的技术，磁热效应是磁性材料的一种固有属性，它是将外磁场的变化所引起的材料自身磁熵改变，同时伴随着材料吸热、放热过程。例如，对于铁磁性材料来说，磁热效应在它的居里温度(磁有序-无序转变的温度)附近最为显著，当作用有外磁场时，该材料的磁熵值降低并放出热量；反之，当去除外磁场时，材料的磁熵值升高并吸收热量。

磁制冷是一种绿色环保的新型制冷技术。与传统蒸汽压缩式制冷相比，磁制冷采用磁性材料作为制冷工质，对臭氧层无破坏作用，无温室效应,磁制冷技术近年来得到了较快地发展，其发展前景被各国专家所看好；磁制冷技术既可以用来研发磁制冷空调、磁制冷冰箱等制冷设备，也可用来研发磁制冷热泵。磁制冷冰箱、磁制冷空调、磁制冷热泵这些产品的性能指标包括：制冷(制热)温度、能耗、达到稳定运行所需的时间。在制冷设备中稳定温度与初始温度偏差越大，能耗越小，达到稳定运行时间越短，磁制冷设备性能越好。

磁制冷技术中对性能影响较大且可调节的物理量有：流体流量、磁体转速，这些量对磁制冷产品的性能有很大影响。因此在磁制冷设备中提供一套精准的控制装置，使磁制冷装置的磁体转速、系统流量保持在最佳转速运行，磁制冷设备达到稳定运行时间越短，能耗最小则至为重要，而目前对于如何进行磁制冷换热系统的精确控制的方法相对较为缺乏。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种磁制冷换热系统及其控制方法，以解决现有技术中的磁制冷换热系统控制精度低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种磁制冷换热系统，包括依次连通以构成循环回路的第一磁制冷床、第二磁制冷床、热端换热组件和冷端换热组件，磁制冷换热系统还包括：加磁介质，加磁介质在第一磁制冷床和第二磁制冷床之间可移动地设置，以对第一磁制冷床或第二磁制冷床进行加磁；流量传感器，流量传感器与第一磁制冷床的入口端连通，用于检测流入第一磁制冷床内流体介质的流量；第一温度传感器，与热端换热组件对应设置，用于感应热端换热组件的温度；第二温度传感器，与冷端换热组件对应设置，用于感应冷端换热组件的温度；以根据第一温度传感器和第二温度传感器的温度值调节加磁介质的转速和流体介质的流量。

进一步地，磁制冷换热系统还包括；控制系统，加磁介质、流量传感器、第一温度传感器和第二温度传感器均与控制系统连接。

进一步地，磁制冷换热系统还包括：介质泵，介质泵的出口端与第一磁制冷床的进口端连通，用于向第一磁制冷床内输送用于热交换的流体介质，流量传感器与介质泵连接；介质泵与控制系统连接。

进一步地，磁制冷换热系统还包括：第一控制阀，第一控制阀设置在介质泵的出口端与第一磁制冷床的入口端之间的管路上，以通过第一控制阀调节介质泵与第一磁制冷床之间的介质的流量；第二控制阀，第二控制阀设置在第二磁制冷床的出口端与冷端换热组件的入口端之间的管路上，以通过第二控制阀调节第二磁制冷床与冷端换热组件之间的介质的流量；第一控制阀与第二控制阀均与控制系统连接。