Matériaux à effet magnétocalorique géant et systèmes de réfrigération magnétique
Résumé
Magnetic refrigeration is an emerging cooling technology. It is an environmentally friendly technique when compared to the classical fluid-compression approach. The magnetocaloric effect (MCE) on which it is based exploits the cooling and/or heating of specific materials when subjected to a magnetic field. This PhD thesis deals with the study of both room-temperature MCE materials and magnetic refrigeration devices based on permanent magnets. Compounds with giant magnetocaloric effect of formula Mn1−x(Ti0.5V0.5)xAs were studied ; in parallel, a complete system of magnetic refrigeration based on permanent magnets was built and tested. These two complementary themes were then merged into a new experimental setup. This setup was specifically designed to test and compare new materials in practical working conditions in a refrigerant bed, and to study the influence of main-cycle parameters on the system's performance.
La réfrigération magnétique est une technologie émergente de production de froid. Elle constitue une alternative à la technique classique utilisant des fluides frigorigènes polluants. L'effet magnétocalorique qui en est à la base se traduit par le refroidissement ou l'échauffement de certains matériaux sous l'action d'un champ magnétique. Ce travail de thèse se situe dans le domaine de l'étude de ces matériaux et des dispositifs de réfrigération magnétique à aimants permanents autour de la température ambiante. Ainsi, des composés à effet magnétocalorique géant à l'ambiante de formule Mn1−x(Ti0.5V0.5)xAs ont été étudiés. D'autre part, un système complet de réfrigération magnétique à aimants permanents initié par une thèse précédente a été réalisé et testé. Enfin, pour relier ces deux thématiques, un dispositif de test a été réalisé. Il permet d'évaluer et de comparer les performances de ces nouveaux matériaux dans les conditions réelles de fonctionnement dans un bloc réfrigérant.
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