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Magnetic refrigerator for hydrogen liquefaction

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  • 발행기관
    한국초전도저온학회 (구 한국초전도저온공학회) 바로가기
  • 간행물
    한국초전도·저온논문지 (구 한국초전도저온공학회논문지) KCI 등재 바로가기
  • 통권
    Vol.15 No.2 (2013.06)바로가기
  • 페이지
    pp.1-8
  • 저자
    T. Numazawa, K. Kamiya, T. Utaki, K. Matsumoto
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A212541

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원문정보

초록

영어
This paper reviews the development status of magnetic refrigeration system for hydrogen liquefaction. There is no doubt that hydrogen is one of most important energy sources in the near future. In particular, liquid hydrogen can be utilized for infrastructure construction consisting of storage and transportation. Liquid hydrogen is in cryogenic temperatures and therefore high efficient liquefaction method must be studied. Magnetic refrigeration which uses the magneto-caloric effect has potential to realize not only the higher liquefaction efficiency > 50 %, but also to be environmentally friendly and cost effective. Our hydrogen magnetic refrigeration system consists of Carnot cycle for liquefaction stage and AMR (active magnetic regenerator) cycle for precooling stages. For the Carnot cycle, we develop the high efficient system > 80 % liquefaction efficiency by using the heat pipe. For the AMR cycle, we studied two kinds of displacer systems, which transferred the working fluid. We confirmed the AMR effect with the cooling temperature span of 12 K for 1.8 T of the magnetic field and 6 second of the cycle. By using the simulation, we estimate the total efficiency of the hydrogen liquefaction plant for 10 kg/day. A FOM of 0.47 is obtained in the magnetic refrigeration system operation temperature between 20 K and 77 K including LN2 work input.


목차

Abstract
 1. INTRODUCTION
 2. SCHEME OF HYDROGEN MAGNETIC REFRIGERATION CYCLE
 3. CARNOT CYCLE FOR LIQUEFACTION STAGE
  3.1. Liquefaction Principal
  3.2. Experimental System
  3.3. Magnetic Materials
  3.4. Experimental Results
 4. AMR CYCLE FOR PRECOOLING STAGE
  4.1. AMR Cycle
  4.2. Experimental System
  4.3. Magnetic Materials
  4.4. Experimental Results
 5. SIMULATION FOR HYDRIGEN LIQUEFACTION PLANT
  5.1. Simulation Model
  5.2. Simulation Results
 6. CONCLUSION
 ACKNOWLEDGMENT
 REFERENCES

키워드

Magnetic refrigeration Magnetocaloric effect Hydrogen Liquefaction

저자

  • T. Numazawa [ National Institute for Materials Science, Tsukuba, Japan ] Corresponding author
  • K. Kamiya [ Japan Atomic Energy Agency, Naka, Japan ]
  • T. Utaki [ Osaka University, Osaka, Japan, Currently, Osaka Gas Co., Ltd., Osaka, Japan ]
  • K. Matsumoto [ Kanazawa University, Kanazawa, Japan ]

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    한국초전도저온학회 (구 한국초전도저온공학회) [The Korean Society of Superconductivity and Cryogenics (KSSC)]
  • 설립연도
    1998
  • 분야
    공학>전기공학
  • 소개
    21세기 핵심기술인 초전도공학과 저온공학분야의 기술 수준을 향상시키고, 선진 외국의 관련 학회와의 국제 교류 뿐만 아니라 이 분야에서 산.학.연의 학술활동 및 기술교류의 구심점으로의 그 역할을 성실히 수행하고자 한다.

간행물

  • 간행물명
    한국초전도·저온논문지 (구 한국초전도저온공학회논문지) [Progress in Superconductivity and Cryogenics]
  • 간기
    계간
  • pISSN
    1229-3008
  • eISSN
    2287-6251
  • 수록기간
    1999~2026
  • 등재여부
    KCI 등재,SCOPUS
  • 십진분류
    KDC 427 DDC 537

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