i) Le premier fut construit par « Ames Laboratary » aux États-Unis (cf. figure 1);ce dispositif décrit les principales données utiles qui permettent d'évaluer les performances de la réfrigération magnétique. Le cœur de l'appareil est composé de deux paquets de 1,5kg de gadolinium. Le gadolinium se trouve sous forme de sphère de 200 picomètre de diamètre. Ces paquet se déplacent alternativement dans le champ(1,5 à 5tesla) d'un supra conducteur grâce à des vérins,le fluide calo porteur utilisé est de l'eau. Le coefficient de performance est d'environ 6 pour un refroidissement de 10 degrés. Une machine similaire a été développée par Toshiba au japon avec des performances similaires.
Démonstrateur de réfrigération magnétique développé aux États-Unis
ii) Un liquéfacteur d'hydrogène a été assemblé au Canada (cf. figure 2). Une des applications d'une pompe à chaleur est la liquéfaction de gaz. Le système est proche de celui présenté précédemment, aimant supra conducteur pour générer le champ et gadolinium comme matériau magnétocalorique. Cette fois le matériau est déposé sur une roue entraînée par un moteur. Le processus d'aimantation/désaimantation et la circulation alternative du fluide calo porteur permettent de créer un cycle. Ici on obtient une baisse de température de 200°C, la source chaude étant à 300 K.
Liquéfacteur à EMC
Ces deux démonstrateurs se servent de supra conducteurs comme source de champ. L'inconvénient est que ce système n'est intéressant qu'avec des énergies de puissance importante. Il existe d'autre démonstrateurs utilisant des aimants permanents plutôt que des supra conducteurs, avec l'avantage d'être beaucoup plus intéressant sur de petite machine, comme des frigo domestique.
iii) En Espagne l'université de Barcelone a réalisé un dispositif utilisant toujours du gadolinium (cf. figure 3), cette fois sous forme de ruban fixé à un disque en plastique plongé dans le fluide calo porteur(huile d'olive). Le cycle d'aimantation/dés aimantation est assuré par la rotation du disque passant devant un aimant permanent. Les performances obtenues restent faibles mais montrent que ce type d'application est possible et envisageable.
Dispositif de réfrigération magnétique à aimants permanents
Un système de réfrigération magnétique de puissance équivalente au réfrigérateur du commerce a été réalisé aux États-Unis. Le matériau magnétocalorique n'est plus du gadolinium mais un alliage. Le système est prévu pour assurer la fonction de réfrigérateur et de freezer le premier jouant le rôle de source chaude du second.
Dispositif ACA