太阳能喷射制冷系统的新型替代工质优化选择研究

太阳能喷射制冷系统具有变工况间歇性工作特点,优良制冷工质特性是太阳能喷射制冷系统获得良好循环性能至关重要条件。因此,优化选择绿色环保替代工质对扩大太阳能喷射制冷系统工作温区和寻找太阳能喷射制冷系统的最佳变工况工作特性具有重要理论意义。文中在建立改进型太阳能喷射制冷系统热力学模型基础上,研究了以R161、R1234yf、R152a、R290、R134a及R600a为制冷剂的太阳能喷射制冷系统变工况热力学特性。结果表明,以R161为制冷剂的太阳能喷射制冷系统的性能系数平均(COP)值最高,其变工况循环性能明显优于R134a和R600a等制冷工质;绿色环保新型制冷剂R161是适用于喷射制冷系统变工况运行的优良替代工质。     

变负荷工况下制冷系统多变量模糊控制方法研究

通过对制冷系统的非线性热力学耦合特性研究和控制方法分析,提出了基于多变量模糊控制方法的压缩机频率和电子膨胀阀开度协调控制方法,并在制冷系统变负荷工况下进行了试验.结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变工况的控制要求,具有跟踪性能良好、控制精度高,并能显著的提高制冷系统的变负荷运行时的性能系数(COP).     

三元工质吸收式制冷系统的性能模拟与优化

为了分析加入溴化锂与硝酸锂等物质后对三元工质氨吸收式制冷系统性能的影响,本文建立了氨-水二元、氨-水-溴化锂和氨-水-硝酸锂两种三元工质吸收式制冷系统模型并模拟其不同盐浓度下的运行特性,结果表明,在相同工况下,三元工质吸收式制冷系统的COP高于传统氨-水二元系统。同时为解决添加盐后吸收终了氨含量降低的问题,建立了新型含电渗析分离的三元工质吸收式制冷系统并进行模拟,氨-水-溴化锂吸收式制冷系统增加电渗析装置后,COP提高了36.0%,氨-水-硝酸锂吸收式制冷系统增加电渗析装置后COP提高了28.1%。     

三元工质氨吸收式制冷性能实验研究

通过实验研究了氨–水–溴化锂三元工质的对氨吸收式制冷系统的影响。实验测试了发生温度100～130℃,蒸发温度-16～-4℃和冷却水温度22～33℃工况下的系统性能系数,发现适用于氨吸收式制冷的最佳溴化锂浓度为15%,与氨吸收式制冷系统相比,性能系数最高提升了10%。溴化锂最为第三工质对系统的影响是整体的,使用三元工质可以降低精馏负荷与回流比,提高热能利用效率同时降低了发生压力,有利于提升性能系数;但其不利影响体现在会降低浓溶液中氨的浓度,导致系统循环倍率上升,不利于提升性能系数。合理使用氨–水–溴化锂三元工质是不增加系统复杂度提高氨吸收式制冷性能有效方式。     

回热器对R404A制冷系统性能影响的实验研究

进行了回热器对R404A制冷剂性能影响的实验研究,得出了有无回热器工况下运行时机组的性能参数,并对它们进行了比较和分析。得到的结论是:回热器对R404A制冷系统性能在低温工况下是有利的;回热器虽然会使制冷系统的制冷量和COP增加,但都会引起压缩机排气温度升高,某些工况最高排气温度达到了162.8℃,会影响压缩机的正常运行。     

R410A替代R22制冷系统的实验与分析

一个特别设计的高精度实验台,可用于不同制冷剂在同一工况下的性能测试及同一制冷剂在不同工况下的性能测试.本文在此实验台上分别对以R22、R410A为制冷工质的制冷系统在20种工况下进行了系统的实验研究,并建立了该实际循环的稳态模型,对R410A及R22系统在同一工况下的性能进行了比较,给出了R410A系统及R22系统性能上的差异.     

氯化钙与氯化钡的二级吸附式制冷性能

针对100℃以下温度低品位热能的利用,提出二级吸附式制冷循环,建立吸附性能测试实验台。分别以氯化钙与氯化钡作中温盐与低温盐,测试当冷却温度为30℃时,不同热源温度与不同蒸发温度条件下吸附剂的循环吸附量,并在此基础上,分析二级吸附式制冷系统的性能。研究表明,二级吸附式制冷循环能够满足全年冷冻工况的应用,并且当热源温度、冷...     

风冷冷冻柜中毛细管特性的试验研究

以某风冷冷冻柜为研究对象,分别从毛细管长度、制冷剂充注量、频率变化三个方面试验分析毛细管对制冷系统性能的影响。试验得出最佳毛细管长度为650mm;最佳充注量为1060g;系统高能效比的频率范围在20Hz～60Hz之间,对于在稳定工况下运行的机组,变频并不能起到很好的节能效果。通过标准毛细管和使用一定时间后的被测毛细管的对比分析,改变电流模拟分析系统启停,得到以库中央温度和冷凝器中央温度为代表的影响系统性能的变化曲线。实际运行中可通过监测库中央温度、冷凝器中央温度、压缩机吸气和排气温度、压缩机上下表面温度,与标准毛细管对比就可准确判断出系统运行状态是否正常。     

基于最小稳定过热度的制冷系统变负荷优化控制

通过对采用变频压缩机和电子膨胀阀的变容量制冷系统稳定性的机理分析与实验研究辨识得到了与制冷量相匹配的蒸发器最小稳定过热度,并通过对压缩机频率阶跃变化下制冷系统的特性分析对最小稳定过热度进行了验证。采用基于最小稳定过热度的压缩机频率和电子膨胀阀开度协调控制方法,在制冷系统变负荷工况下进行了试验。结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变工况的控制要求,相比常规的定过热度控制,具有跟踪性能良好、动态控制精度高,并能有效的提高制冷系统的变负荷运行时的性能系数(COP)。     

两级复叠蒸气压缩制冷系统研究进展

复叠制冷系统耦合两套制冷系统运行,解决大温差工况下单级蒸气压缩制冷系统能效比低、压缩机排气温度高等问题,在制冷系统和热泵系统中应用广泛。与多级压缩制冷系统相比,复叠制冷系统可灵活选用高、低温级制冷剂,提升系统运行效率。两套制冷系统的耦合,使得影响复叠系统性能因素增多,保持系统高效运行的控制方案更加复杂。概述了两级复叠蒸气压缩制冷系统现状,指出了高低温循环制冷剂的合理选取、复叠系统热力循环的优化及高效的控制策略是目前提升复叠制冷系统性能的三种有效手段。采用CO_2二氧化碳作为低温级制冷剂优选最优的高温级制冷剂,基于控制策略优化运行能效比是当前研究热点。     

准三级压缩制冷系统涡旋压缩机性能的实验研究

制定准三级制冷系统用涡旋压缩机的实验方案,对改进后的涡旋压缩机进行测试.实验结果表明:在工况不变的情况下,随高压级压缩机补气压力的增加,压缩机的排气温度明显降低,但压缩机的功率有所增加,但幅度不大,故准三级制冷系统用涡旋压缩机,可以有效增加两级压缩制冷系统的运行稳定性以及压缩机的使用寿命.     

以HFC134a为制冷剂的喷射制冷实验研究

设计并搭建了喷射制冷系统性能研究实验台,选取HFC134 a作为制冷剂进行了喷射制冷实验研究。研究表明,在测试工况范围内,喷射系统的COP随蒸发温度的升高而增加,随冷凝温度的升高呈现先是基本不变,后迅速降低的趋势,随发生温度的升高先升高后降低;另外,研究还发现系统的COP随着冷冻水流量的增加而增加。     

制冷系统的广义预测控制方法研究

制冷系统的蒸发器过热度的控制对于制冷系统稳定、高效运行具有重要作用。文中通过实验辨识了基于过热度和蒸发温度的制冷系统多输入多输出模型,并采用广义模型预测控制方法,针对制冷系统的变负荷运行工况下进行了实验研究。结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变过热度、变蒸发温度的控制要求,相比常规的单输入单输出PID控制,跟踪性能良好、动态控制精度高,可以适应制冷系统负荷大范围变动的控制需求。     

变频压缩机对双蒸发器并联重力供液系统的影响

为研究在低温工况下压缩机频率对重力再循环制冷系统的影响,保持库温不变,通过调节压缩机频率,测量重力再循环双蒸发器并联制冷系统的相关参数,并与相同压缩机频率下的直接膨胀供液制冷系统进行对比。结果表明:相同工况下压缩机频率为40Hz、45Hz、50Hz、55Hz和60Hz时,重力再循环供液制冷系统相比直接膨胀供液制冷系统的制冷量分别高2.36%、5.92%、7.16%、8.09%和10.1%;压缩机耗功分别高0.45%、2.92%、4.63%和5.76%;性能系数分别高2.36%、5.92%、7.16%和8.09%。故在低温工况下,重力循环制冷系统优于直接膨胀式制冷系统,且增加压缩机频率可优化重力循环制冷系统运行特性。     

CO2跨临界水-水热泵系统实验研究

对CO2跨临界水-水热泵系统进行研究,并搭建实验台进行测试:系统中添加回热器与否的两种情况下,通过改变蒸发温度、冷冻水的流量和温度、冷却水的流量和温度,测试系统的制热系数COPh和制冷系数COP。结果表明,蒸发温度升高,系统的COPh、COP也随之增加;而冷冻水流量增加,系统的COPh、COP增加不明显;增加回热器后随着冷冻水温度升高,系统COPh和COP上升趋势显著;冷却水流量增加对系统性能的影响很大;随着冷却水温度的升高,系统的换热量降低,导致系统的COPh和COP随之降低。通过以上实验证明在相同的工况下,添加回热器可提高系统的性能。     

复叠式制冷系统性能的模拟分析

为提高制冷系统运行性能、优化系统结构设计,用EES软件对可实现复叠与双级压缩转换的制冷系统进行模拟分析,分析对比了复叠循环与双级压缩循环、级间容量比及高温级频率对复叠循环的影响。结果表明:蒸发温度对复叠循环和双级压缩循环系统COP的影响都很大,且蒸发温度较低工况下,应选用复叠循环以提高系统COP。对于复叠循环:蒸发温度和冷凝温度一定,随级间容量比的增加,复叠式制冷系统的中间温度降低,级间容量比与冷凝温度一定,蒸发温度每上升1℃,系统的中间温度增加1.5℃;当工况一定时,系统COP随级间容量比的增加呈现出先增大后减小的变化趋势,故对于固定工况下的复叠式制冷系统存在一个使系统COP最优的级间容量比;随高温级频率增大,系统的级间容量比减小,系统的COP先增大后缓慢减小,在达到最佳COP后,系统运行稳定。     

一种水冷式扩散吸收式制冷机实验研究

介绍了氨水扩散-吸收式制冷系统的制冷原理及其特点,并通过实验的方法,搭建了水冷式扩散-吸收式制冷样机实验平台,分析了特定工况条件下输入功率对制冷性能的影响。测试结果表明:实验样机(40W)最优输入功率是220W,此时的制冷系数为0.248;样机正常运行存在最小启动功率和最小运行功率两个临界功率,随输入功率的不同,样机启动的时间也不同。     

结霜工况下重力供液与直接膨胀供液制冷系统运行特性

以R404A为工质,用热平衡法测试结霜工况下直接膨胀供液制冷系统以及重力供液制冷系统在不同蒸发器供液高度时的系统的运行特性,并进行比较。研究表明:在重力供液制冷系统中,蒸发温度和压力高于直接膨胀供液制冷系统,且受供液高度和环境温度影响;在不同供液高度时,重力供液制冷系统压缩机吸气压力高于直接膨胀供液制冷系统压缩机吸气压力,供液高度的增加,吸气压力升高,压缩机的排气压力的变化趋势与蒸发压力相似;重力供液制冷系统制冷量高于直接膨胀供液制冷系统制冷量,且随蒸发温度升高而增大,但制冷量的增加幅度却有着相反的变化趋势。供液高度为1200mm时,制冷量最大增幅达到35.59%;重力供液制冷系统COP大于直接膨胀供液制冷系统COP,重力供液制冷系统存在最佳供液高度。     

压缩空气蓄能系统应用于低温制冷性能分析

压缩空气蓄能系统(compressed air energy storage,CAES)是一种新型的蓄能系统,利用储存的高压空气的膨胀功和膨胀后的低温空气进行制冷.常规的空气制冷系统在制取-50～-100℃的制冷温度时具有较好的经济性能,本文提出将这种常规的空气制冷系统与压缩空气蓄能系统相结合形成一种新型低温制冷系统.文章讨论了此种低温制冷系统的组成形式和运行方式,并计算其运行性能,且与常规的空气制冷系统和蒸气压缩制冷系统进行了对比.结果显示该新型低温制冷系统在-50～-100℃制冷温度时,性能优于常规系统.     

喷射器临界背压对喷射制冷系统性能的影响

为了确保喷射器在良好的工况条件下运行,文中针对太阳能喷射制冷系统的工况范围,以R134 a为工质建立了喷射器运行特性计算模型,计算分析了临界背压随喷射器运行工况的变化关系,以及对制冷系统性能的影响。结果表明:喷射器的临界背压随发生温度和蒸发温度的增大而增大,极限喷射系数随发生温度的升高而降低,随蒸发温度的升高而升高;喷射制冷系统COP随喷射器背压(冷凝压力)的升高先保持不变后减小,当Tg=353K,Te=281K和Te=283K时,喷射器分别在Tc=307K左右和Tc=308K左右时,达到临界状态,临界背压分别为0.85MPa、0.88MPa,COP分别为0.2和0.227。