Une pompe à chaleur magnétocalorique est semblable à une pompe à chaleur classique,seul la manière de générer le froid diffère,c'est pourquoi la liste des applications potentielles recouvre tous les domaine du froid,de la technologie des pompes à chaleur et de la conversion de puissance la pompe à chaleur magnétocalorique a de nombreux avantages sur le système classique.

Le premier avantage est sa grande efficacité thermodynamique,en effet avec l'effet magnétocalorique les efficacités peuvent atteindre 60% du rendement maximum du cycle de Carnot alors qu'elle ne dépasse pas 40% dans les meilleurs systèmes thermodynamiques actuels, ce qui diminue donc la consommation d'énergie à réfrigération équivalente.

Deux autres avantages découlent du fait que le matériau est solide et non gazeux, il est donc possible de réaliser des systèmes beaucoup plus compact,systèmes pouvant s'intégrer plus facilement par exemple dans une voiture. Une pompe à chaleur magnétocalorique ne possède pas non plus de compresseur,source de vibration et de nuisance sonore sur un système classique,ici à l'exception d'une petite pompe servant à faire circuler le fluide(liquide) calo porteur, le système ne fait pas de bruit, ce qui permet par exemple des applications tels que des frigo silencieux pouvant trouver place dans une chambre d'hôtel.

EFFET MAGNÉTOCALORIFIQUE

L'effet magnétocalorique est une propriété intrinsèque des matériaux magnétiques qui consiste à absorber ou à emettre de la chaleur sous l'action d'un champ magnétique, cela se traduit par un réchauffement ou un refroidissement du matériau.

L’entropie spécifique S , qui est fonction de la température T et de l’induction B dans un matériau magnétocalorique, est une combinaison de l’entropie magnétique Sm , de l’entropie du réseau Sr et de l’entropie des électrons de conduction Se (supposée négligeable). Elle est donnée par :

S(T, B) = Sm + Sr

Sous l’action d’un champ magnétique, les moments magnétiques s’alignent et conduisent à la réduction de cette entropie magnétique. Si ce processus est adiabatique et réversible, l’entropie totale étant constante, alors la réduction de l’entropie magnétique est compensée par l’augmentation de l’entropie du réseau conduisant ainsi à l’augmentation de la température du matériau. Cet effet est maximal autour de la température de transition de phase magnétique du matériau (température de Curie pour une transition ferromagnétique à paramagnétique).


Influence du champ magnétique sur la structure du matériau magnétocalorique