太阳能热电互补高效空调系统应用

介绍一种由太阳能集热子系统(SES)、喷射子系统(ES)、机械压缩子系统(CRS)组成的热电互补高效空调系统(HEACS)。充分利用两种能源及各制冷方法的优点,通过能源特性匹配和制冷方法互补的途径,改善压缩式子系统的工作条件,提高复合制冷系统性能的同时节约高品位电能。通过实验分析太阳能集热子系统及喷射子系统的工作特性,并选取工作工况,为其应用于复合式系统提供研究基础及依据,进而测试热电互补高效空调系统性能。实验结果显示:与相同工作条件下的单压缩制冷循环相比,喷射/压缩复合式制冷循环运行工况的性能系数提升约30%,节电优势显著。     

复合吸收式制冷循环研究进展

先进吸收式制冷循环本质上是各种吸收式制冷循环的复合循环,吸收式制冷循环也可与其它循环进行耦合,从而得到更高效的复合吸收式制冷循环。针对吸收压缩复合及吸收喷射复合循环的性能特点进行分析与总结。子循环采用不同制冷剂的新型吸收-压缩复合制冷循环具有较高的COP,且为低温太阳能热高效利用提供有利条件。吸收喷射复合制冷循环不仅可用来提高循环效率,还可用来制取更低温度下的冷量。另外,高低压发生器可通过喷射器进行耦合来降低低压发生压力,利用低温太阳能热。     

R1234yf充注量对新型车用热泵空调系统制冷性能的影响

为了探究出新型车用热泵空调系统制冷剂R1234yf的最佳充注量,进一步提升系统制冷性能。本文以搭建的准二级压缩型热泵空调系统为研究对象,通过实时记录系统参数变化,对系统的制冷性能进行分析。结果表明：在制冷剂R1234yf充注量为550 g时,系统的制冷量和COP分别达到最高值6.34 kW、2.63,排气温度降低到最低值77.8℃;并且在充注量为550 g时,系统的过冷度与过热度出现交汇,此时系统的制冷性能最佳,系统运行最稳定。     

高性能计算机用热管复合制冷系统设计研究

根据高性能计算机全天候温控的需要,提出了综合应用蒸气压缩和动力型分离式热管制冷技术的复合冷源方案。在冬季及春、秋过渡的低温季节,运行热管循环不仅大幅降低环控装置的能耗,而且可以避免在低温环境运行压缩式制冷易发生的冷启动、回油润滑等问题。提出了蒸气压缩制冷、蒸气压缩/热管复合制冷和热管制冷的分区工作模式,引入复合制冷模式有效拓宽了热管运行温区,大幅提高了制冷系统的综合COP。模拟分析了在北京地区应用热管复合制冷技术的节能性能,相比常规的压缩制冷节能率高达40%。研究表明:热管复合制冷系统具有显著的节能减排优势,特别适用于全天候工作的机房、基站等高热密度电子集成系统的温控。     

太阳能吸收/压缩复叠双温制冷系统特性研究

根据温湿度独立控制空调系统所需冷量的品位不同,提出了一种冷量梯级利用的太阳能吸收/压缩复叠双温制冷系统,由太阳能溴化锂单效吸收制冷子系统、高温冷水循环子系统和水冷压缩制冷子系统复叠而成。建立了新系统的热力学数学模型,分析太阳能溴化锂单效吸收制冷子系统蒸发温度、发生温度和环境温度对新系统性能影响,并与传统的太阳能溴化锂单效吸收制冷(SSAR)系统和太阳能吸收/压缩复叠制冷(SAC-CR)系统进行性能比较。结果表明,存在最优的发生温度和环境温度使系统所需集热面积最小,新系统所需集热器面积均低于传统SAC-CR和SSAR系统,且新系统功耗显著低于传统SAC-CR系统,为面向温湿度独立控制空调系统应用的吸收/压缩复叠双温制冷机组研制提供理论依据。     

单转轮两级太阳能除湿空调运行特性研究

本文构建实施了一种适用于高温高湿气候的单转轮两级太阳能除湿空调系统。该系统主要由一台5kW单转轮两级除湿空调机组和15m~2真空管空气集热器组成。通过实验测试对其运行特性进行了研究。结果表明,单转轮两级太阳能除湿空调不仅可以有效地实现温湿度处理,提供舒适的空调送风,而且具有良好的热力和电力性能。测试时间内系统制冷量在2.67～4.24kW之间,相应平均除湿量为8.36g·kg~(-1),平均热力COP接近1.0,考虑输配用电的平均电力COP达4.65。此外,该系统可将50%左右的太阳辐射能量转变为空调能力输出。     

热电过冷器工作电压优化的试验研究

本文设计了一款基于热电原理的过冷装置,并将其运用到家用空调系统当中,试验研究了最小制冷、额定制冷和最大制冷三种工况下,热电过冷装置在电压为6、8、10、12和14V工作时,其制冷量和能效比的变化;并对运行过冷装置前后空调器系统的性能进行试验对比。结果表明:三种工况下,热电过冷装置在工作电压为12V时,其制冷量达到最大,为95、85、94W,能效比分别为0.86、0.77、0.85,此时空调器的过冷度分别为2.6、2.4、2℃,COP则分别提高了3.4%、3.7%、4.7%。     

R32蒸气压缩/喷射制冷循环性能研究北大核心

研究了R32的蒸气压缩/喷射制冷循环的热力学性能。讨论了COP值和吸入压差的变化趋势对制冷循环的性能影响。结果表明:在给定的蒸发温度和冷凝温度范围内,R32蒸气压缩/喷射制冷循环的COP值比普通制冷循环提高5. 22%–13. 77%。在给定条件下存在一个最佳的吸入口压差,可以使系统得到最大的COP值和单位容积制冷量。     

压缩空气蓄冷系统循环形式的选择

压缩空气蓄冷系统是一种新型的冷量储存系统.针对这种系统,本文研究了四种不同的循环实现形式.分析了这四种循环形式的制冷量、运行性能系数COP并对其进行了对比.结果表明:压缩空气蓄冷系统应用于室温条件下的制冷场合时,两级压缩、三级膨胀驱动蒸气压缩制冷系统相对于其他三种循环,运行性能较好;两级压缩、三级膨胀驱动空气压缩膨胀制冷循环,可以制取的制冷温度较广,适应变工况的能力较好,并且结构简单,也具有一定的优势.     

混合式除湿空调节能特性研究

本文提出了一种集固体转轮干燥剂除湿、间接蒸发冷却和蒸汽压缩制冷于一体的混合式除湿空调系统,以转轮除湿器RDCH程序为计算基础,建立了该系统性能计算模型,在ARI条什进行了热湿过程分析。结果表明,与相同条件下的蒸汽压缩系统相比,混合系统的制冷量增加了20％,电力COP增加了约30％。混合系统的优点还表现在能削减蒸汽压缩子系统的结构尺寸、降低电耗和减小冷凝空气流量等方面。还对干燥剂除湿和蒸发冷却过程的影响进行了分析。     

离心式制冷机组负荷模拟与分析

对离心式制冷机组的组成与结构进行分类研究,并分别建立了相应数学模型,给出冷凝器和蒸发器的主要工作参数的计算公式。采用直接迭代的数值计算方法,对单级离心式制冷机组满负荷工作过程进行模拟,给出了模拟程序流程。以功率为1934kW的离心式制冷机组为模拟对象进行仿真测试,测试结果表明,模拟的制冷量、功耗以及COP值等与实际的数值误差在4%以内。     

燃料电池余热驱动吸附制冷复合系统实验研究

回收低温质子交换膜燃料电池运行过程中产生的约70?C低品位废热实现高效制冷是提高冷电联供系统总效率的关键。本文研制并搭建了吸附制冷与固体除湿空调复合系统实验平台,利用燃料电池余热驱动实现高效制冷除湿。实验结果表明,复合系统能有效被70?C低品位余热驱动。提高入口空气的温度或相对湿度能有效提升系统性能,制冷量和COP分别达3.95 k W和0.539。经计算,采用该复合系统回收利用燃料电池产生的70?C低品位余热能大幅提高系统总效率,可达67.3%。     

数据机房用热管复合式空调节能性试验研究

为改进现有数据中心制冷空调系统耗能大、运行成本高等不足,设计了一套分离式热管与蒸气压缩式空调复合使用的机房空调系统,试验研究了其在不同环境温度下的制冷量和能效比,并对该复合空调系统节能性进行了分析。试验结果表明:当室外侧环境温度为7℃时,分离式热管制冷量达到最大值4575W,EER高达17.99。因此在冬季或春秋过度季节,仅运行热管工况,就可以满足机房制冷需求。综合全年空调运行工况分析,在哈尔滨、北京和广州地区全年分别至少有67%、52%和19%的时间不需要开启压缩机制冷,这可以大大降低机房制冷系统的能耗。     

蓄能型液体除湿冷却空调系统的建立与实验研究

本文提出了一种蓄能型液体除湿蒸发冷却空调系统的设计方案,并基于此方案搭建了一个制冷量为3 kW的蓄能型液体除湿蒸发冷却空调系统实验台。通过电加热器模拟60~80℃的低品位热源(太阳能、发动机排气余热、工业余热等),以LiCl水溶液作为除湿溶液,主要研究了在系统稳定运行时,各环境参数对此除湿蒸发冷却空调系统性能系数COP的影响情况。     

极端高温环境下空气源热泵冷热水机组制冷实验研究

针对现有空气源热泵冷热水机组高温环境运行效果差、效率低、排气温度过高导致停机等问题,设计一套基于准双级压缩循环理论,以R410A为制冷剂的中压补气型空气源热泵冷热水机组。在50℃极端环境温度下,采用中压补气技术,对系统的制冷性能进行实验研究。结果表明:(1)系统出水温度由10℃增至15℃时,制冷量增加77.28%,EER提高59.02%,系统的制冷量、功率和EER均随出水温度的升高而增加;(2)相较不补气模式,系统排气温度由111.9℃降至106.23℃,制冷量由14.14 kW增至16.05 kW,可有效降低排气温度,提升制冷量,能更好提高系统超高温制冷时的稳定性。     

低温空气制冷速冻系统性能的实验研究

对使用空气动压轴承的升压式空气制冷速冻系统进行了实验研究,分析了压气机进口压力、散热器冷边风量及回热器对系统性能的影响。实验结果表明:增大压气机进口压力和散热器冷边空气流量均可降低涡轮出口温度,提高系统制冷量;系统COP随着压气机进口压力的升高而增大,但是增大幅度逐渐减少;系统增加回热器后,涡轮出口温度最多可降低约67%,系统制冷量和COP最多约可增加45.5%,其中涡轮出口温度最低约可降至-50℃,系统COP最大可达0.7左右。     

跨临界二氧化碳蒸气压缩/喷射制冷循环性能比较

本文从系统的COP、制冷量和有效能分析三个方面比较了跨临界CO2蒸气压缩／喷射循环、蒸气压缩／回热制冷循环和常规的蒸气压缩制冷循环的性能．结果表明,在本文研究工况下,喷射循环的性能系数最大值比回热循环高 18．6％,比常规循环高22．0％．喷射循环的制冷量比回热循环高8．2％,比常规循环高11．5％。有效能分析表明喷射循环极大地减小了节流损失,冷却放热损失和压缩损失也有相应的减少．     

低温空气制冷系统性能数值模拟

采用集总参数法建立升压式低温空气制冷系统的数学模型,并用EES软件编制计算机程序,对系统性能进行模拟,分析压气机进口压力和回热器对系统性能和除湿效果的影响。结果表明:在系统中增加一级回热器可大幅提高系统的制冷量和COP,COP最多可提高约44%;而在系统中增加二级回热器可大幅提高系统的除湿效率,最大除湿效率约为47.6%,但对提高系统制冷量和COP效果不大;压气机进口压力的升高可大幅提高系统的制冷量和COP,而制冷温度的升高会导致涡轮进口空气的含湿量增加。     

双冗余架构下的液冷机柜设计及性能分析

本研究以冷却对象的制冷量、供水温度以及结构尺寸等技术要求,提出了一种双冗余架构下的液冷机柜设计方案。结合各制冷零部件的安装尺寸,采用将制冷部件全部集成在3个19英寸机柜内的设计策略,且3个机柜互相拼装的结构特点。3个机柜分为：“1#制冷柜”、“2#制冷柜”和“供水柜”。其中,2个制冷柜以“镜像相同”和“冗余备份”的方式提供不低于45 kW的制冷量,供水柜则通过2台水泵“冗余备份”的方式为冷冻水提供循环动力。通过对液冷机柜的工作原理、结构布局以及控制过程的着重设计。实现了液冷机柜“1#制冷柜”和“2#制冷柜”在海水换热模式下的制冷量分别为46 kW和46.2 kW;在压缩制冷模式下的制冷量为48.8 kW和49.1 kW。     

复叠式制冷循环软件设计及应用

设计了一款由Matlab中GUI界面开发研制的制冷软件,包括参数输入,制冷环境、界面互换,焓值检测以及结果显示五个窗口界面。该制冷软件,基于蒸发式压缩制冷循环原理,对复叠式制冷系统进行分析,根据蒸发温度,冷凝温度,制冷量确定压缩机功率,得出系统COP。同时,根据环境计算所需制冷量,并应用于恒温恒湿试验箱。通过实际制冷循环对比,发现计算结果与实际值的误差小于5%,从而证明软件的准确性。