Discussione: Come costruire un motore magnetocalorico (Motore magnetocalorico Ferraro)

Originariamente inviata da jowind

Spero solo che questa tua affermazione non finisca fra le ricerche di Google e che non venga letta da qualcuno della SKF!

I cuscinetti a sfera magnetici, sono cuscinetti funzionanti a campo magnetico indotto, privi d'attrito volvente pertanto efficienti anche in condizioni estreme di temperatura e non necessitano di lubrificazione.
Ma come siamo pignoli questo è uno di quei forum dove si guardano i punti e virgola, non l'avevo scritto...

Chissà cosa succederebbe se i cuscinetti fossero al Gadolinio o materiale magnetocalorico?
Eh eh vedete quanta ricerca c'è dietro al mio motore sperimentale e non funzionante?

Originariamente inviata da livingreen

Secondo me ci sono difetti nell'esposizione.... kikko, sei partito da metà del discorso, non ti sembra che dovresti cominciare con la prima puntata? Voglio dire, prima un'introduzione del principio e poi la ruota al gadolinio, e solo successivamente una eventuale applicazione sui motori?
Non che una esposizione dove si mette tutto sul piatto meriti qualche moderazione, ma di solito si crea una gran confusione, e poco per volta gli animi si infiammano e poi finisce a legnate....

Parti con ordine... del resto la refrigerazione magnetica è una realta, ma bisogna fare i calcoli non solo sulla possibilità, ma anche sulle quantità.

Grazie per i consigli utili...

Originariamente inviata da amir

Per estrarre calore da un ambiente con questo sistema, bisogna:
-introdurre il materiale termomagnetico nel campo magnetico, così che esso materiale si riscaldi;
-aspettare che il materiale si raffreddi;
-estrarre il materiale dal campo magnetico (richiede energia);
-aspettare che il materiale si riscaldi;
-ripetere.
Più velocemente si susseguissero queste fasi, minore sarebbe il rendimento del sistema; per avere rendimento 1, il tutto dovrebbe avvenire con velocità infinitamente lenta, senza attriti meccanici, senza formazione di correnti parassite, ecc.

Qui:
piccolo stirling, grande potenza.
tutte queste questioni, e altre, già sviscerate e suddivise in tocchetti.

salvo erori

Grazie Amir è tutto interessante, alcuni passaggi che hai scritto cmq non mi trovo:

Per estrarre calore da un ambiente con questo sistema, bisogna:
-introdurre il materiale termomagnetico nel campo magnetico, così che esso materiale si riscaldi;
Questo va bene... ma non essendo una semplice trasformazione da cinetica a termica, visto che agisce a livello atomico sull' allineamento degli Spin, si scalda velocemente, ovviamente Se potessi misurerei questa ipotesi...

-aspettare che il materiale si raffreddi;
Il materiale se resta fermo dentro il campo magnetico, poi ovviamente si raffredda lentamente tornando alla temperatura ambiente. Ma da quel che ho capito, se estrai il materiale dal campo magnetico appena è caldo, si raffredda velocemente. (sempre colpa degli Spin:Questa diminuzione nel campo magnetico porta ad un effetto frigorifero)
Poi se lo lasci fermo ritorna alla temperatura ambiente.

Esempio.
Temperatura ambiente = 18 gradi.
Temperatura materiale = 18 gradi.
Si mette il materiale magnetocalorico all'interno del campo magnetico.
Temperatura materiale = 20 gradi
Si toglie il materiale magnetocalorico dal campo magnetico
Temperatura materiale = 16 gradi
Se il materiale resta fermo allora ritorna alla temperatura ambiente.
Se nel caso della ruota che gira sempre si avrà una zona fredda, e una zona calda.
Vedasi il disegno che ho messo e preso dal documento del refrigeratore magnetico.

Ora dovrei ricercare di nuovo documenti che ho letto migliaia di volte sul magnetocalorico dove c'è l'esempio completo passo per passo spiegato benissimo in teoria:

Il principio fisico
Il principio fisico su cui si basa il funzionamento di un refrigeratore magnetico e' analogo al principio di funzionamento di un refrigeratore convenzionale (vedi tabella 1). Nel primo passo del processo invece che la compressione del refrigerante si ha una lega magnetocalorica – che rappresenta il refrigerante dell’impianto di refrigerazione magnetico – che viene mossa all’interno di un campo magnetico (il campo magnetico aumenta, passo numero 1). In entrambi i casi il refrigerante si surriscalda e deve essere raffreddato mediante l’estrazione di calore (passo numero 2). In seguito il campo magnetico nella lega magnetocalorica diminuisce di nuovo. Questo processo, passo numero 3, e' analogo al processo di espansione in un refrigeratore convenzionale. Normalmente il materiale metallico lascia il campo magnetico, in modo che esso scenda al valore di 0 Tesla dal lato freddo (passo numero 4). Questa diminuzione nel campo magnetico porta ad un effetto frigorifero. In questo frangente il materiale magnetocalorico viene posto a contatto con la sorgente di calore, che si raffredda, dando luogo ad un processo frigorifero. Se questi quattro passi vengono applicati in maniera ripetitiva, si ottiene una macchina frigorifera magnetica ciclica.


Ma vorrei unire la teoria alla pratica.
ma qualcuno di voi potrebbe aiutarmi a procurarmi del materiale magnetocalorico? Mi serve comunque la pratica...

P.s.: si dice materiale magnetocalorico non termomagnetico.
Questo per non confondere, termomagnetico è già usato in altri ambiti. Macchina termomagnetica non c'entra nulla coll'effetto magnetocalorico.

refrigerazione magnetica.
Tabella 1: Analogia tra un ciclo a compressione/espansione di gas ed un ciclo frigorifero magnetico

Passo del processo	Processo fisico del sistema convenzionale	Processo fisico del sistema magnetico
1	Compressione	Aumento del campo magnetico
2	Rigetto del calore	Rigetto del calore
3	Espansione	Diminuzione del campo magnetico
4	Acquisto di calore	Acquisto di calore

Un refrigeratore magnetico puo' essere pensato composto da un materiale magnetocalorico che si muove in maniera periodica dentro e fuori un campo magnetico o che ruota attraversando le linee del campo magnetico come mostra la figura. In questo esempio una ruota (rotore) gira in senso orario. Quando la ruota, composta dal materiale magnetocalorico, transita attraverso i due poli magnetici si riscalda. Invece, quando abbandona la zona magnetica si raffredda.

Poiche' il movimento meccanico di un materiale magnetocalorico attraverso un campo magnetico di solito viene equiparato al processo di diffusione del calore, i processi di magnetizzazione e di smagnetizzazione vengono considerati adiabatici. Un ciclo composto da due isomagnetiche (trasformazioni che avvengono con campo magnetico Ho costante) e due isoentropiche (trasformazioni che avvengono ad entropia specifica s costante) viene detto ciclo di Brayton (vedi fig. 2)

Per questo motivo io partivo con un prototipo con lo Stirling ma in realtà era piu interessante studiare gli effetti MCE magnetocalorici su un motore a ciclo Brayton...
Ultima cosa poi vado a letto: Tra l'altro io non ho mai trascurato il fattore Attrito.
Anzi l'ho messo tra i primi problemi da risolvere, ma poi facendo delle prove non ho riscontrato tanto attrito, ma era ferro e non gadolinio, e non la lega gd5.
Per questo mi serve il rotore magnetocalorico.
Quant'è questo attrito? Come lo misuro senza rotore? Eheheheh
La teoria senza la pratica è zoppa, così come la pratica senza teoria.
Buonanotte

La teoria NON SI PUO' MISURARE.... come misuri con le sole formule??!?
I rilevamenti gli ingegneri, gli architetti e gli scienziati non li fanno?
Io parto dalle fondamenta non dal tetto.

Cioè il succo del tuo discorso è ignorare la teoria partendo prima dall'esperimento empirico, prova e riprova finché funziona?
Be', questo può andare alla grande nella fabbricazione di un coltello, di una spada, di un qualunque utensile elementare, o capo di vestiario, ecc.
Per il resto, kikko, te sei messo male per pensare che, ad esempio, le moderne conquiste spaziali non siano state preparate con le solidissime fondamenta della ricerca teorica. Che uno strumento scontato come un forno a microonde non sia stato prima attentamente studiato a tavolino e poi messo in fase di sperimentazione.
che un bestione come l'LHC non sia stato 'misurato' con i più sofisticati sistemi informatici prima di essere costruito... Certo, poi, partendo da un modello realizzato, lo si migliora, ma anche così sempre passando per quelle 'misurazioni teoriche' che per qualche ragione ti stanno antipatiche.
Anche la teoria della relatività, fondamento della nuova fisica moderna, era un insieme di formule, solidissime ma senza appoggi empirici, prima della costruzione del primo reattore nucleare e prima della misurazione diretta dello spostamento della luce di mercurio a causa della gravità solare.
E pootremmo andare avanti per un bel pezzo, ma penso di avere reso l'idea.
La pratica, caro gokikko, è per le discipline non confinate all'età del bronzo, il SECONDO stadio di un lavoro. Prima devi passare per una dimostrazione matematica estremamente convincente, poi puoi permetterti di dare forma a tale dimostrazione, o continuerai a buttare soldi, fatica, tempo e reputazione giù per lo scarico.

PS - non è educato postare mezza dozzina di messaggi! accorpali in uno, per favore.

Originariamente inviata da Valmax

Cioè il succo del tuo discorso è ignorare la teoria partendo prima dall'esperimento empirico, prova e riprova finché funziona?

ASSOLUTAMENTE NO.
Per esempio se io facessi degli studi su una costruzione edile magari il disegno in AutoCad e tutta la teoria che ci occorre NON MI BASTA, di sicuro costruirei anche un modellino.
O anche se studiassi un motore a benzina, non mi accontenterei dei libri, ma di sicuro costruirei anche un PROTOTIPO di quelli che trovi al modellismo.

O se studiassi la gravità, tutti noi a scuola abbiamo fatto esperimenti PRATICI affianco alla teoria... almeno io sono stato abituato a lavorare in questo modo...

Se avevo il pezzo per esempio potevo MISURARE l'attrito. Qualcuno di voi può darmi l'attrito preciso di un anello al Gadolinio con diametro di 20 centimetri e sezione di 2 centimetri, e 2 magneti al neodimio di dimensione 5,6cm x1,3cm x 0,6cm forza magnetica Kg 20 ?

La dimostrazione matematica, o meglio il principio fisico, l'ho già scritto la sopra per me è più che sufficiente per iniziare una sperimentazione pratica... Ognuno è portato ed opera come meglio crede... io sono portato per la pratica... e questo non ha mai rappresentato un problema per la scienza... anzi... dire che non son partito dalla teoria è sbagliato ho anche linkato da dove è arrivata la mia intuizione, non resta che vedere se è giusta oppure sbagliata

Scusate il neretto ma a riscrivere sempre le stesse cose stanca...

Oh ma guarda un po te... LHC è stato misurato in modo informatico? NELLA PRATICA OVVIAMENTE con DEGLI STRUMENTI e DEI SENSORI... con PROTOTIPI, componente per componente... eheheh

In TEORIA, era il Sole a girare intorno alla Terra, finchè qualcuno nella PRATICA, osservando la meridiana, ha avuto le sue intuizioni... Qualcuno (Galileo) insegnò un metodo scientifico che si basa principalmente sull'OSSERVAZIONE e poi si passa alla teoria...
Quindi comunque, chi arriva prima l'uovo o la gallina? Per prima cosa SI OSSERVA..

PS - non è educato postare mezza dozzina di messaggi! accorpali in uno, per favore?
Questi messaggi li ho scritti in momenti separati, come li accoppiavo? e se noti è tanta roba in più avendo fatto copia/incolla di una tabella non riuscivo più a scrivere sotto allora ho dovuto creare un'altro post...

Originariamente inviata da gokikko;119067631
[QUOTE

se estrai il materiale dal campo magnetico appena è caldo, si raffredda velocemente.

Dì pure "all' istante".

Esempio.
Temperatura ambiente = 18 gradi.
Temperatura materiale = 18 gradi.
Si mette il materiale magnetocalorico all'interno del campo magnetico.
Temperatura materiale = 20 gradi
Si toglie il materiale magnetocalorico dal campo magnetico
Temperatura materiale = 16 gradi

Secondo me invece se non c' è raffreddamento durante la fase isomagnetica "calda" il materiale esce dal campo magnetico circa alla stessa temperatura che aveva quando ci è entrato, 20 "gradi". Una volta che il materiale si è riscaldato, va lasciato raffreddare all' interno del campo magnetico.
Se comprimi adiabaticamente aria, essa si scalda, e quando la fai dilatare essa torna alla temperatura che aveva prima di essere compressa. Nel mio esempio il calore viene trasferito durante le fasi isocore, come nel caso di materiale magnetocalorico, va trasferito durante le fasi isomagnetiche. La quantità di calore estraibile dipende da diversi fattori, tra i quali il tempo (fase: Fase: Definizione e significato del termine Fase - Dizionario della lingua italiana - Corriere della Sera, comprende un tempo)

amir

PS: in un tuo post precedente ritenevi eccessivo che si guardassero anche i punti e virgola: non è questo forum che li riguarda, è ogni singolo utente che fa come crede meglio, e io sono uno dei più pignoli e lo faccio perché secondo me bisogna essere più precisi possibile. E' successo molte volte che altri utenti l' hanno menata in lungo e in largo con discorsi fumosi che non hanno portato a niente. Per non smentirmi, ti segnalo che "Temperatura ambiente = 18 gradi", per esempio, non è una espressione corretta: perché ci sono almeno quattro scale di temperatura.

PPS: perché quel "circa" più sopra?

a

Originariamente inviata da gokikko

I cuscinetti a sfera magnetici, sono cuscinetti funzionanti a campo magnetico indotto, privi d'attrito volvente pertanto efficienti anche in condizioni estreme di temperatura e non necessitano di lubrificazione.

Peccato che i Cuscinetti Magnetici non posseggono le sfere!
Ed il campo magnetico non è indotto!


PS
Prima di spiegarmi come funziona qualcosa.... cerca di essere sicuro di averla capita tu, per favore!

Originariamente inviata da gokikko

..Qualcuno di voi può darmi l'attrito preciso di un anello al Gadolinio con diametro di 20 centimetri e sezione di 2 centimetri, e 2 magneti al neodimio di dimensione 5,6cm x1,3cm x 0,6cm forza magnetica Kg 20 ?...

Nessuno lo può dire, non perché non sia possibile calcolarlo, ma perché il problema è mal posto, è malposto perché fornisci dati incompleti/imprecisi:
al Gadolinio che vuol dire? Una lega di Gadolinio? Con quale altra sostanza? In che percentuale?
Diametro 20 cm, interno o esterno?
Sezione 2 cm, intendi centimetri quadrati? e allora perché non lo specifichi?
Questa sezione come è, quadrata, rettangolare? Assiale, diametrale? Mancano le dimensioni!
Quale faccia dei magneti fa attrito con l' anello? Con quale faccia dell' anello?
A che velocità relativa si muovono questi oggetti?
Quale è la loro posizione relativa?
Che lavorazione superficiale hanno subìto?
Che tipo di lubrificazione viene applicato?

eccetera eccetera

Originariamente inviata da gokikko

La mia richiesta era unica e SEMPLICE. Qualcuno che mi dia una mano a cercare un pezzo di Gadolinio (le misure da definire quando avrò misurato il modellino stirling) Poi farò le dovute misurazioni... e se c'è qualcuno che vuole seguire i passi della mia sperimentazione che io ci metto la faccia, il mio nome e cognome, ma nel bene e nel male indipendentemente dai risultati è un lavoro UTILE a tutti... ed io ci credo altrimenti non mi sarei firmato.

Costa 2000$ al Kg, e non devi usare Gd puro, ma leghe di gadolinio. Non è un materiale che trovi dal ferramenta, viene usato come veleno neutronico nei reattori nucleari e come mezzo di contrasto per la radiodiagnostica.

Ripeto il mio scopo: Studiare l'effetto magnetocalorico MCE sui motori termici... Senza ruota magnetocalorica, senza motore termico nulla si può studiare.

Basta solo uno dei due. E' quello che non hai capito ancora...

Secondo me vi state perdendo.... e noto anche una certa superficialità

DOVETE distinguere le cose:

1 - Il punto non è se il refrigeratore termomagnetico funziona e come funziona.
Funziona benissimo, anche se non è così semplice come descritto sinora: ci sono almeno duemila studi in corso nelle università, secondo quanto descritto dal panel dei ricercatori in questo campo, e ci sono già diversi modelli perfettamente funzionanti ed altri in sviluppo.
La sperimentazione però non è finita, perchè sono in test diverse tipologie di materiali per cercare di avere una maggiore efficienza o per avere un range di temperatura di lavoro più esteso.
Infatti, il problema attuale è che l'effetto termocalorico è concentrato in piccolo range di temperatura, mentre i comuni cicli frigoriferi a gas ne coprono uno molto più ampio, e di conseguenza non sono ancora previste applicazioni commerciali... visto che in pratica bisognerebbe utilizzare materiali diversi per ogni frigorifero (dal momento che funziona in condizioni diverse).
Però, è anche vero che in questa discussione il problema è stato ignorato, e quindi non si capisce come e perchè si dovrebbe arrivare a qualche risultato senza nemmeno sapere a quali temperature si dovrebbe lavorare, e di conseguenza quale lega usare.
Inoltre, come ben descritto nei vari documenti sul REFMAG, non si tratta di usare del Gadolinio, ma delle LEGHE che lo contengono, in cui le varie percentuali degli elementi che la costituiscono determinano le temperature di lavoro.

Altro argomento che sento nominare è quello dell'attrito, che però è un NON problema: infatti l'attrito del cuscinetto centrale è ininfluente (nd: inutile usare un cuscinetto a levitazione magnetica.. quanto al loro funzionamento, non ci sono affinità con la refrigerazione magnetica, è un fenomeno diverso anche se usa i magneti).
E non ci deve essere attrito fra ruota in Gadolinio e scambiatori (altro argomento non affrontato). Non si tratta di attrito, ma della forza che deve essere applicata per far girare la ruota magnetica, che si oppone al movimento in quanto costituisce un carico resistente a causa della forza necessaria per forzare il cambiamento di fase (vi prego di passarmi il termine, seppur inesatto)
Nei sistemi a magnete permanente, infatti, il motore che provvede alla rotazione deve vincere la resistenza opposta dalla ruota: NON si tratta di un "motorino d'avviamento", ma di un motore che spinge in continuo, provocando l'effetto frigorigeno.
Allo stesso modo di un sistema a compressore, si spende una potenza di uno per ottenere uno spostamento energetico di quattro, e la somma si chiama COP. Con un kW di potenza impegnata, si ottiene una potenza frigorifera di 4kW, ad esempio.
Anche questo argomento sembra affrontato in modo ambiguo, tale da far supporre che il sistema frigorifero abbia consumi irrisori e che quindi ci siano solo vantaggi energetici, e non ci siano costi.

2 - Il motore Stirling.
Non voglio dilungarmi sulla tecnologia dello Stirling, sul quale esiste una intera sezione del Forum (e di gran livello tecnico, direi):
Piuttosto, vorrei discutere delle incertezze di misura... Un modellino didattico ha solo scopi didattci: riesce appena ad autosostenersi, non si sa quale rendimento abbia, e non ha alcun sistema di monitoraggio dei parametri.
In quelli alimentati da un fornellino o da una candela, basta una minima corrente d'aria per fare in modo che la fiamma lambisca diversamente lo scambiatore cambiando tutti i parametri.. ed è abbastanza frequente che avvengano fenomeni a noi inavvertibili che bloccano il motore o lo fanno andare velocissimo...
Se questi fenomeni non possiamo controllarli, può anche capitare che aumentando la fiamma (la potenza termica) essa lambisca meno lo scambiatore, provocando un rallentamento invece che un'accelerazione. Oppure, si fanno le prove a diversa temperatura ambiente e la dilatazione termica ci cambia gli attriti... Ora, davanti ad un motore di cui non possiamo controllare alcunchè, e il cui funzionamento è quasi casuale, dove cose sulle quali non abbiamo controllo/percezione possono variare la potenza da zero al 200%... come possiamo accertare variazioni di due o tre punti percentuali causate dalla presenza o meno del REFMAG?

(è evidente che una sperimentazione sui punti 1 e 2 senza fare misure serie, non dà ALCUNA indicazione utile)

3 - L'accoppiata frigorifero-motore.
Sappiamo che un motore segue un ciclo termodinamico, e che la sua efficienza dipende dalla differenza delle temperature: fra la parte calda e quella fredda nello Stirling, e fra quella di combustione e quella ambiente nel ciclo Otto etc.
Per sapere quanto il rendimento aumenta o diminuisce con la variazione di temperatura, basta disporre di aria a diverse temperature. E per fare questo non è necessario avere un refrigeratore particolare come il REFMAG... basta un refrigeratore qualunque.
Ciò che si deve calcolare è se l'aumento di efficienza dovuto al raffreddamento dello scarico termico riesce a compensare l'energia spesa per il raffreddamento: la cosa è interessante, perchè se ci fosse una proporzione diretta sarebbe logico pensare che se i rendimenti sono sempre inferiori ad uno, ci sarebbe una perdita netta: il motore avrebbe più potenza SE NON CI FOSSE niente che consuma energia inutilmente.

Ma con un ciclo frigorifero abbiamo un COP... ed è l'ambiente a fornire buona parte dell'energia.
Secondo me, la cosa non è così banale come sembra ad un'analisi superficiale...

Originariamente inviata da livingreen

Non si tratta di attrito, ma della forza che deve essere applicata per far girare la ruota magnetica, che si oppone al movimento in quanto costituisce un carico resistente a causa della forza necessaria per forzare il cambiamento di fase (vi prego di passarmi il termine, seppur inesatto)

Esatto, non si tratta di attrito, ma di semplice lavoro da fornire. Come per il pistone che deve comprimere un gas.

Quello che si può dire fin dal principio è che sul motore di Carnot e su quello Stirling ideale (che però non esiste: nessuna macchina gli si avvicina neanche lontanamente) non serve a nulla.

Giusto! Però, rimane interessante il fatto che sinora il rendimento più alto sul ciclo teorico di Carnot l'ha raggiunto proprio il refrigeratore magnetico.

Originariamente inviata da livingreen

...Ciò che si deve calcolare è se l'aumento di efficienza dovuto al raffreddamento dello scarico termico riesce a compensare l'energia spesa per il raffreddamento: ...se ci fosse una proporzione diretta ... ci sarebbe una perdita netta...Ma con un ciclo frigorifero abbiamo un COP... ed è l'ambiente a fornire buona parte dell'energia....

.................................................. .......
Moto perpetuo con pdc:
"... qual'è la sorgente calda e quale la fredda?
sembra chiaro che la pompa (in questo contesto leggi: la ruota magnetocalorica n.d.r.) prelevi calore dall'aria esterna, e con questo riscalda l'ambiente interno da cui lo stirling preleva il calore.
lo stirling con cosa si raffredda?
se si raffredda con l' aria esterna avremmo compiuto un ciclo chiuso in cui le 2 sorgenti sono alla stessa T, per cui è impossibile che il bilancio di lavoro sia positivo, riusciremmo solo a recuperare parte (piccola) del lavoro fatto dalla pompa."

Moto perpetuo con pdc:
" se con una pdc (in questo contesto leggi: una ruota magnetocalorica n. d. r.) riesci a portare un fluido dalla temperatura ambiente di 15 gradi fino alla temperatura di 100 gradi avrai la possibilità di trasformare questa differenza di temperatura in lavoro meccanico con un rendimento MASSIMO di 0,23.
Il che significa che per essere in pari la tua pompa di calore deve avere un COP di 4,3."

Pompe di calore:



Se quanto dice tersite3 è corretto, e se la tabella qui sopra dice il vero e io la leggo correttamente, nel caso specifico della pompa di calore non è possibile alimentare un motore termico con lo scarico di calore della pompa stessa;
e mi sembra che comunque si rientri nel caso generale di primus71, che non si può far funzionare un motore termico fra due sorgenti alla stessa temperatura, come qualcuno ritiene si possa fare:

...Si recupera il caldo ed il freddo così prodotto e si autoalimenta lo stirling...

.

Facciamo il vecchio gedankenexperiment:
una scatola nera inaccessibile all' indagine, un lato di essa sia uno scambiatore caldo, un altro lato sia uno scambiatore freddo, il tutto in un ambiente uniforme: si ipotizzi che dentro ci sia un perfezionatissimo motore termico, ed una perfezionatissima ruota magnetocalorica; è ipotizzabile che ne esca energia, in qualsiasi forma? Se ne esce energia, è ipotizzabile che nella scatola ci siano solo le due macchine suddette?

Originariamente inviata da amir

....
una scatola nera inaccessibile all' indagine, un lato di essa sia uno scambiatore caldo, un altro lato sia uno scambiatore freddo, il tutto in un ambiente uniforme: si ipotizzi che dentro ci sia un perfezionatissimo motore termico, ed una perfezionatissima ruota magnetocalorica; è ipotizzabile che ne esca energia, in qualsiasi forma? Se ne esce energia, è ipotizzabile che nella scatola ci siano solo le due macchine suddette?

Se quella scatola nera è una "scatola piena di materiale elettrico" di sicuro può succedere qualsiasi cosa!

Tutto giusto... ma vale la pena di ragionarci.

Moto perpetuo con pdc:
"... qual'è la sorgente calda e quale la fredda?
sembra chiaro che la pompa (in questo contesto leggi: la ruota magnetocalorica n.d.r.) prelevi calore dall'aria esterna, e con questo riscalda l'ambiente interno da cui lo stirling preleva il calore.
lo stirling con cosa si raffredda?
se si raffredda con l' aria esterna avremmo compiuto un ciclo chiuso in cui le 2 sorgenti sono alla stessa T, per cui è impossibile che il bilancio di lavoro sia positivo, riusciremmo solo a recuperare parte (piccola) del lavoro fatto dalla pompa."

Il problema sta nel fatto che l'aria esterna NON cambia la sua temperatura, a meno che non si tratti di un sistema isolato... basta ad esempio che io prelevi l'aria ambiente per la pdc a tre metri di distanza da quella che uso per raffreddare lo stirling...
Se fosse così, anche una caldaia non funzionerebbe, in quanto scarica nell'aria ambiente i fumi caldi di combustione, scaldando il pianeta. A quel punto, come potrebbe raffreddarsi il vapore nei condensatori?
No, il punto non è quello.

Moto perpetuo con pdc:
" se con una pdc (in questo contesto leggi: una ruota magnetocalorica n. d. r.) riesci a portare un fluido dalla temperatura ambiente di 15 gradi fino alla temperatura di 100 gradi avrai la possibilità di trasformare questa differenza di temperatura in lavoro meccanico con un rendimento MASSIMO di 0,23.
Il che significa che per essere in pari la tua pompa di calore deve avere un COP di 4,3."

Ecco, ora ci siamo: solo che nell'esempio si considera solo la capacità di fornire lavoro (esiste una parola per definire questa grandezza, ma NON voglio usarla, poi dirò il perchè) derivante dal rendimento del ciclo di Carnot, e bisognava considerare anche il rendimento del ciclo Stirling. Se sappiamo che le grandezze sono interdipendenti e che i rendimenti termodinamici NON sono fissi, ma variabili, sappiamo anche che mentre il rendimento delle pompe di calore è inversamente proporzionale alla differenza di temperatura, quello dello Stirling è invece proporzionale.
In altre parole, più c'è differenza di temperatura e più rende lo stirling, ma più aumenta e meno rende la pdc. I due cicli si inseguono senza potersi mai raggiungere, come in un'auto in cui più si accelera e più si schiacciano i freni.
Nel caso migliore, e cioè il teorico, il rendimento globale è unitario... insomma, non porta alcun vantaggio, e quindi è inutile farlo.

Tutti i ragionamenti fatti sono tecnicamente corretti.
Ciò che ancora inganna gli scantinisti è la definizione di COP!

Tutto si riassume dicendo che:
anche se una PDC possiede COP>1
ciò che conta è il RENDIMENTO che è sempre <1

DICHIARAZIONE DI OVERUNITY NELLA PATENTE US4916907


(estratto tradotto da google)

La presente invenzione fornisce una possibilità fattibile
di realizzazione della conversione a bassa temperatura
poiché i campi ed i FLUSSI ELETTROMAGNETICI MOLTO LEGGERI
di controllo sono sufficienti per i processi
fisico-magnetici di commutazione nella gamma di conversione
dell'intensità di campo critica della soglia per commutare
in funzione e a riposo, i campi magnetici molto più grandi
e flussi di un circuito magnetico, tramite cui, confrontato
all'uscita di controllo, UN'USCITA ELETTRICA MOLTO più
GRANDE è INDOTTA NELLE BOBINE DI INDUZIONE delle sezioni
magnetiche metamagnetically staccate di nucleo del
circuito, che ha un effetto di raffreddamento
magnetocaloric sul metamagneticum.


(estratto originale)

The present invention provides a feasible possibility of
realizing low-temperature conversion since very slight
electromagnetic control fields and flows are sufficient for
the physico-magnetic switching processes in the conversion
range of the critical threshold field intensity in order to
switch on and off, the much greater magnetic fields and
flows of a magnetic circuit, through which, compared to the
control output, a much greater electrical output is induced
in the induction coils of the metamagnetically disconnected
magnetic circuit core sections, which has a magnetocaloric
cooling effect on the metamagneticum.

Postare l'estratto di un brevetto non è di nessun contributo alla discussione.
Se poi tiri in ballo l'overunity siamo a posto...

goki, il nostro vecchio AmicoD aveva depositato un brevetto per il "compressore a moto perpetuo". E ho detto tutto!
Figurati se un estratto fuori contesto da un brevetto ci fa impressione.

Overunity?? Quale overunity, kikko? Spiegati meglio: intendi in generale come risposta a qualcuno, o riguarda il tuo motore?

Ciò che ancora inganna gli scantinisti è la definizione di COP!
Tutto si riassume dicendo che: anche se una PDC possiede COP>1, ciò che conta è il RENDIMENTO che è sempre <1

Fosse solo quello! Per certa gente che deve "vendere" il proprio sistema truffaldino, inserire paroloni come COP, entropia, o "è necessario minimizzare un compensatore integrato per verticalizzare lo sviluppo di applicazioni" è la regola...
Posso linkarti un centinaio di siti dove un tizio a noi ben noto pubblicizza una ciofeca di sistema, usando queste parole:
-peso iniziale = 1,293 kg/m3
-peso finale = 1,190 kg/m3
differenza 103 grammi = COP 103 !!!!

Originariamente inviata da endymion70

Costa 2000$ al Kg, e non devi usare Gd puro, ma leghe di gadolinio. Non è un materiale che trovi dal ferramenta, viene usato come veleno neutronico nei reattori nucleari e come mezzo di contrasto per la radiodiagnostica.
Basta solo uno dei due. E' quello che non hai capito ancora...

Cose che già sapevo, ho trovato una ditta di milano ce l'ha in fogli devo telefonare per chiedere informazioni, purezza al 99,99998%
Grezzo costa 150 euro al kg su ebay ma non lo ho comprato xke del sasso (sempre puro) non ce ne faccio nulla, poi come lo fondo? Lo porto dall'orefice?

Però in alternativa Gd5 (Si1985Ge1985Ga0,03) visto che 6 cosi bravo non è che potresti darmi qualche dritta se esiste questa lega e come potrei procurarmela, o altra lega per fare esperimenti sul magnetocalorico?

Originariamente inviata da jowind

Peccato che i Cuscinetti Magnetici non posseggono le sfere!
Ed il campo magnetico non è indotto!
PS
Prima di spiegarmi come funziona qualcosa.... cerca di essere sicuro di averla capita tu, per favore!

Beh allora su Wikipedia non scrivono giusto, vai li e diglielo.
Li c'è scritto che esistono i cuscinetti a sfera con campo magnetico indotto... ho fatto copiaincolla visto che l'argomento è anche offTopic

Originariamente inviata da livingreen

Inoltre, come ben descritto nei vari documenti sul REFMAG, non si tratta di usare del Gadolinio, ma delle LEGHE che lo contengono, in cui le varie percentuali degli elementi che la costituiscono determinano le temperature di lavoro.

Altro argomento che sento nominare è quello dell'attrito, che però è un NON problema: infatti l'attrito del cuscinetto centrale è ininfluente (nd: inutile usare un cuscinetto a levitazione magnetica..

Grazie mille trovo sempre utili i tuoi approfondimenti.
Mi servirebbe una tabella con i valori dei metalli e leghe magnetocaloriche. Poi volevo chiedere anche a te, che lega mi consigli. Per fare esperimenti sul magnetocalorico, anche senza Stirling, a questo punto dico così altrimenti mi mandate a quel paese

Originariamente inviata da livingreen

Giusto! Però, rimane interessante il fatto che sinora il rendimento più alto sul ciclo teorico di Carnot l'ha raggiunto proprio il refrigeratore magnetico.

Quoto

gokikko, perdonami, ma qua stanno saltando fuori degli elementi inquietanti.
Insomma, sei partito con una ragionevole certezza del funzionamento di un sistema del quale ti manca TUTTO! Insomma, son tre pagine di gadolinio qua e gadolinio là, poi ti ricordi che deve essere una lega e mo' manco hai un'IDEA della lega.
Se volevi che facessero gli altri il tuo lavoro, lo dicevi e basta, no? Perché hai pensato che questo 'motore' potesse funzionare se non hai alcun calcolo a supporto? E pensi addirittura che si possa già passare alla fase della sperimentazione?!?
Mah.