冷凝器风机变频对冷库制冷系统性能的影响

以直接膨胀式冷库制冷系统为对象,通过改变风冷冷凝器风机频率,对不同库温下的制冷系统性能进行了实验研究。研究发现,在相同的库温下,随着冷凝器风机频率的降低,系统制冷量减小,压缩机功率增大,系统总功率减小;当库温高于-18℃时,制冷系统COP随冷凝器风机频率的降低而减小,但当库温降至-18℃时,制冷系统COP反而增大。在相同的冷凝器风机频率下,随着库温的降低,系统制冷量减小,压缩机功率减小,系统总功率减小,制冷系统COP减小。当库温为-18℃时,冷凝器风机频率变化对制冷量影响较小,制冷系统COP主要受系统总功率的影响;库温高于-18℃时,冷凝器风机频率变化对系统总功率和制冷量均有影响,但制冷量变化对制冷系统COP影响更大。因此,在厦门地区冬季运行时,冷凝器风机在变频运行方式下,冷库制冷系统节能与否须结合库温工况确定。     

冷库内制冷量测量方法的实验研究

制冷量是评价制冷系统性能好坏的重要指标,对于冷库系统制冷量的测量也是十分重要的。为了探究系统制冷量的测量方法,首先采用实验与理论结合的方法计算出冷库系统的热容值,再通过库温的变化曲率及热平衡关系式,计算出该制冷机组在不同库温下的制冷量。这种方法的优势在于对测试设备的要求较低,能够得到制冷量的连续变化曲线。对于冷库热容的计算,介绍了三种计算方法。对于库温为-20℃时,计算得到的冷库系统内热容值为368000W/℃,而实验测得的冷库系统内热容值为371000W/℃。     

风机频率变化对轮流降温制冷系统性能的影响

以轮流降温制冷系统为实验对象,在不同环境温度下,改变冷库的温度范围,调节风机频率,运用运行时间系数衡量系统能耗,探究冷库性能随各影响因素的变化。实验结果发现:库温不同时,随着风机频率的增大,对冷间降温时间影响降低;库温为0℃～2℃,风机频率50 Hz时,运行时间系数为0.24,系统处于"大马拉小车"状态,降低风机频率至30 Hz,运行时间系数提高到0.38,使冷库低能耗运行,为进一步优化系统设计提供了依据。     

冬季工况下活塞式制冷压缩机输气量实验研究

依托冷库制冷系统性能实验台,基于不同的风冷冷凝器风机频率,对冷库降温过程中的制冷剂流量进行监测,定量分析压缩机输气量变化规律.结果 表明:冬季工况下,冷库从-2～-18℃的降温过程中,压缩机输气量先较快升至某一最大值,然后再缓慢下降并趋于稳定;库温高于极值点时,冷凝器风机频率变化对输气量影响较大,提高风机频率可使输气量...     

冷库降温过程制冷剂流量变化规律实验研究

以直接膨胀式冷库制冷系统为对象,基于不同的风冷冷凝器风机频率,研究冷库降温过程制冷剂流量变化规律。结果表明:相同冷凝器风机频率下,制冷剂质量流量随库温的降低而减小,库温较高时,流量变化率小;库温较低时,流量变化率大。相同库温下,质量流量随冷凝器风机频率的降低而减小,且库温较高时,风机频率变化对质量流量影响较大。应用SPSS软件,建立了冷库降温过程质量流量与压缩比、蒸发器出口过热度和热力膨胀阀前过冷度的多元线性回归方程。通过对标准化回归系数的比较,发现压缩比对质量流量影响最大,过热度影响次之,过冷度影响最小;随着冷凝器风机频率的降低,压缩比对质量流量的影响逐渐增大,过热度的影响逐渐减小。     

小型冷库液体冷媒融霜系统的研究

研究了液体冷媒融霜系统应用于小型冷库制冷系统的性能;介绍了液体冷媒融霜原理和控制操作过程、液体冷媒融霜实验的装置和方法;对实验结果进行了分析;重点通过库温变化、蒸发器进出口温度压力变化、过冷度对系统的影响、系统COP几个方面,研究了液体冷媒融霜应用于小型冷库制冷系统的性能。     

不同库温下液体冷媒除霜系统的实验研究

液体冷媒除霜系统具有在除霜期间制冷过程连续、库温波动小、无需附加能耗的优势。为探究液体冷媒除霜系统在不同温度下的性能,探究系统的应用范围,在库温分别为-5、-15和-20℃三种不同工况下,对库温、冷风机进出口温度和过冷度等参数进行了测量与分析。结果表明:在不同工况下,随着库温的降低,系统的过冷度不断增大,最高可达30℃以上;在除霜过程中,虽然蒸发面积减半,但制冷系统仍能输出较大的制冷量,维持库温恒定。因此,液体冷媒除霜系统可用于空调工况下的恒温恒湿系统、小型冷库系统和要求制冷过程不能停止的速冻装置。     

高温填充床蓄热过程中流固传热温差分析

单罐填充床蓄热是一种重要的高温蓄热方式,填充材料的物性和边界条件对传热性能具有重要的影响。本文利用局部非热平衡能量控制方程对单罐斜温层蓄热系统进行了数值计算分析,对换热过程中熔盐和蓄热材料之间的传热温差进行了重点研究,得到了蓄热过程中传热温差随蓄热时间、蓄热材料的密度、导热系数和熔盐的速度等参数的变化规律,为进一步分析传热性能随时间和空间的变化规律提供依据。     

基于一维弹道导体的三端纳米线制冷机的性能优化

基于一维弹道导体,建立了三端纳米线制冷机模型.该模型是由一个中间空腔和左右电子库组成,中间空腔和两电子库通过一维纳米线导体进行连接.利用朗道方程和基本热力学公式推导出两电子库之间电荷流和能量流的表达式,进而得出该制冷机模型的工作区间,然后分析其性能特征并讨论制冷机性能优化.研究表明:不同的参数下该制冷机会有不同的制冷区间,但每个制冷区间都存在一个温差上限,超过该温差,此装置将不能进行制冷.制冷率随制冷系数变化的特征曲线为回原点扭叶型曲线,这为衡量该制冷机性能提供了重要指标.尽可能减小纳米线的能级宽度会提高该制冷机的工作性能.     

充气保温果蔬冷库热环境特性研究

为果蔬产地开发一种新型便携式、可拆卸充气保温冷库,收获季节可在采集现场对果蔬进行低温保鲜(温度≤10℃)。库体采用高压气柱作为冷库支撑骨架结构,以海绵做主要保温材料,以聚苯乙烯泡沫为冷库地板。对搭建好的充气保温果蔬冷库进行热环境实验研究,结果表明,冷库墙体的保温性能较好,满足室内贮存果蔬的温度要求。通过数值模拟和实验验证相结合,经对比,模拟值与实验值≤1.5℃,实验结果与模拟结果吻合较好。     

基于甲烷燃烧的热电转换特性实验研究

本文介绍了基于温差热电转换原理的小型燃烧温差热电转换系统,并通过实验研究了小型甲烷燃烧器的性能特点,并对影响温差发电系统发电性能的因素进行了研究分析.实验表明:小型燃烧器工作稳定可靠,可燃流量范围和着火当量比范围较宽;负载电阻、当量比、输入能量(燃料流量)以及外界换热条件都会对系统的功率输出和效率产生明显的影响.实验中获得了最高569 mW的功率输出和0.55%的系统发电效率.     

基于智能控制的制冷系统的节能优化研究

建立了小型冷库制冷系统的数学模型,搭建了小型冷库制冷系统试验台,对基于智能控制的制冷系统的节能优化效果进行了实验研究。实验值与模拟值的变化趋势一致,表明了控制系统良好的控制性和跟踪性。实验结果还表明,基于智能控制的制冷系统在变频情况下要比定频情况下节能10%左右,而且在变负荷情况下具有良好的调节性能。     

冷库节能潜力分析

食品冷冻冷藏属高耗能行业,长期存在着大量不重视能源管理与浪费能源的现象。分别从隔热材料、压缩机能量调节方式、冷凝器系统、油系统以及运行管理等方面,分析了冷库的节能潜力。针对冷库工程设计、工程施工及常规管理工作的技术要求和需要,提出了相应的节能措施。这些措施对冷库企业降低生产成本、节约能耗,具有现实意义。     

多同温库的轮流降温实验研究

针对大功率制冷机对冷库整体降温能耗过高问题,选用5/8 P制冷机研究小功率制冷机在冷库出货及通风换气工况下,对多同温库轮流降温时库温及升降温时间的变化情况。结果表明:无论何种工况,库房温度均先大幅提升,后迅速降低再逐渐趋于平缓。库房开始出货时,10间库房温度基本均升至0℃以上,而通风换气时库温升高幅度均在15℃左右。对于后出货及完成降温的库房,还会有一段自然升温过程,且10间冷库的升温时间基本相同。在降温时间方面,库房5冷库出货及通风换气时的降温时间均最长,分别为921、901 s。两个实验工况下,10间冷库一个周期降温的时间总和分别为8 285、8 080 s,停机时间分别为104、99 s,满足冷负荷需求。因此,可选用小功率制冷机满负荷运行方式对冷库轮流降温,以减小能耗。     

基于热超构材料的能量收集与热电转换特性

针对温差发电器的局限性,利用热超构材料的热场调控特性,提出了将温差发电器与二维扇形热超构材料能量收集结构进行集成,从而改善温差发电器的热电转换效率.基于有限元多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics研究了不同材料对能量收集结构热场调控性能的影响,确定材料后对其进行热电性能仿真,仿真结果表明,能量收集结构可实现热流的有效调控,在同一仿真条件下能量收集中心的温度梯度相比自然材料提高了8倍.对不同尺寸温差发电器发电量进行研究,在此基础上综合考虑加工精度和测试难度,完成了能量收集结构3维建模及加工制造.搭建实验测试系统,使用热成像仪观测能量收集结构的温度分布,测试实验结果显示该能量收集结构可以有效调控热场,在相同冷热源条件下相比自然材料结构可以将温差发电器的工作效率提高3.2倍,对推动温差发电技术更加迅速地发展具有一定的现实意义.     

利用MODIS资料模拟计算水云大气红外辐射特性

利用MODIS二级云产品和大气产品资料,采用通用大气辐射传输软件模拟计算了水云存在的情况下8.55μm、11.03μm和12.02μm波段水云大气顶亮温,并对三波段的MODIS云顶观测亮温和模拟计算的亮温进行了对比分析.结果表明:利用MODIS卫星观测云参量、大气参量和空间几何参量,结合通用大气辐射传输软件模拟计算的亮温和MODIS云顶亮温分布基本一致,亮温差较小,主要分布在-10K~10K附近.模拟计算的三个通道亮温差BTD(8.55~11.03μm)和BTD(11.03~12.02μm)的变化符合水云的情况.     

小型冷库内部融霜与预冷过程的数值模拟

建立一个小型冷库模型，用CFD仿真技术模拟了冷库内部启动机组预冷和停机除霜两种工况下库内流场和温度场。研究表明，在保证预冷效果的同时，风速越大，预冷效果越好；吹热风除霜效果好，但库温回升快，应根据霜层厚度和除霜耗能寻找最优的除霜时间。     

制冷系统连续融霜过程中制冷温度变化规律的研究

连续融霜是一种在除霜过程中制冷不间断、库温上升小、无需附加能耗的除霜方式。为探究在不同工况下除霜时,连续融霜系统制冷剂进出口温度、库温波动及融霜时间的变化规律,在库温-18、-12℃两种工况下,对冷风机制冷剂进出口温度、库温、融霜时间及融霜能耗进行测量分析。结果表明:库温-18℃,制冷风机微压差计示数在17 Pa时比在60 Pa融霜时的库温波动值和融霜时间分别减少0.8℃、200 s,融霜能耗降低9.03%;库温-12℃,制冷风机微压差计示数在17 Pa比在40 Pa融霜时的库温波动和融霜时间分别减少2℃、284 s,融霜能耗降低53.3%。因此,融霜时制冷风机霜层厚度对库温、融霜时间及融霜能耗有一定影响。     

结合ORC和ARC的中温余热回收系统

中温余热回收过程中传热温差大,系统(火用)效率较低,本文提出一种结合有机朗肯循环和单效吸收式制冷系统的中温烟气余热回收系统。利用热力学第一定律和第二定律对系统建立了数学模型,分析了新系统中有机朗肯循环蒸发温度、冷凝温度等参数对系统性能的影响。同时对系统各主要部件进行了(火用)分析,并与双效溴化锂吸收式制冷系统进行了比较,通过T-Q图分析了新系统及参考系统的换热过程。结果表明新系统的(火用)损失从139.19 kW降低到93.18 kW,(火用)损失减少机理在于换热温差降低。     

基于球面反射温阑的红外探测器变f数设计

制冷型红外探测器f数由冷阑尺寸和位置决定,在冷阑附近加温阑可以改变探测器f数,但是会引入大量杂散辐射.为解决这一问题,提出一种基于球面反射温阑的红外探测器变f数设计方法.建立了温阑红外辐射模型,分析普通平面温阑引入的杂散辐射及其对探测器性能的影响.在此基础上提出球面反射温阑的设计方法,通过改变表面形状和发射特性,降低温阑引入的杂散辐射,以保证探测器变f数后的性能.为验证本文方法,设计球面反射温阑和普通平面温阑改变某制冷型探测器f数,在高低温试验箱内进行辐射定标实验测量两种温阑引入的杂散辐射,比较二者对探测器的影响.分析和实验结果表明,球面反射温阑引入的杂散辐射远小于普通平面温阑,引入的噪声等效温差也较小,能够更好地保证红外系统的成像性能.