基于硝酸盐盐类的液态偶极卡诺制冷循环

《SCIENCE》：Liquid-state dipolarcaloric refrigeration cycle with nitrate-based salts

液相偶极制冷循环通过硝酸盐盐类溶解-电渗析再生实现高效温变与能效，实验验证铵态适用于制冷、钾态适于空调，材料成本低且流动性好，为环保制冷提供新路径。

　　

摘要

蒸汽压缩制冷对环境造成的负担引发了人们对替代方案的关注。热力制冷循环为解决这一问题提供了一条途径，但大多数此类循环依赖于固态材料，这些材料具有有限的温度提升能力、较低的性能以及较差的流动性，从而限制了其可扩展性。我们提出了一种利用基于硝酸盐的盐类通过电渗析再生并进行吸热溶解的液相偶极热力制冷循环。该循环能够实现较大的绝热温度变化和较高的性能系数。我们筛选出了有效的盐-水组合，并通过实验验证了这一循环的可行性，同时热力学建模也为此提供了支持。其中，硝酸铵适用于制冷领域，而硝酸钾则更适合用于空调系统。该系统使用的是丰富且成本低廉的材料，其流体特性确保了高效的热传递和良好的可扩展性。本研究确立了偶极热力冷却作为一种环保型制冷技术的可行替代方案。