本技术公开了一种基于扭热效应的热驱动液体冷却系统及其控制方法,包括高温工质循环回路和低温工质循环回路;所述低温工质循环回路包括冷却换热器、汇热换热器、第三循环泵、第四循环泵、第一两位三通电磁阀、第二两位三通电磁阀及热驱动扭热效应冷却装置;所述热驱动扭热效应装置包括热驱动扭转模块、扭热效应模块和连接轴。所述热驱动扭转模块通过连接轴与扭热效应模块连接成一体,热驱动扭转模块用于提供扭热效应模块所需的扭矩。所述扭热效应模块用于吸收或释放扭热效应元件的热量。本发明采用了热驱动扭热效应的方式,使得冷却系统不需要额外输入扭矩,减少了能量的消耗,并且在高比热的液体通道中应用,拓展了扭热效应的应用场景。
背景技术
在当前各类冷却应用中,蒸汽压缩制冷技术占据主导地位。该技术依赖于化学制冷剂的相变过程,通过液气转换释放潜热实现制冷效果。然而,这些制冷剂的广泛使用引发了严重的环境问题,如全球变暖和臭氧层破坏。为应对这些挑战并缓解日益严峻的能源危机,无需传统制冷剂的固态冷却技术应运而生,尤其适用于特定应用场景。
固态冷却技术主要包括磁热、弹热、压热和电热冷却,分别由磁场、应力、静水压力和电场驱动。其中,弹热冷却因其卓越的温度变化效果、显著的热效应以及简化的驱动机制而备受瞩目。作为弹热冷却的一种特殊形式,扭热效应利用材料在扭转过程中从奥氏体向马氏体的相变来实现温度升高,而在解除扭转时,材料从马氏体向奥氏体转变则导致温度降低。在实际应用中,扭热材料的冷却效果主要源于温度降低阶段,而温度升高阶段产生的热量则需要及时散去。扭热材料需要外部扭矩输入才能产生热效应,这增加了能量消耗。因此,如何以最小能量实现扭热材料的有效扭转,成为当前研究的一大难题。
实现思路