带有压缩机余热温差发电装置的家用空调性能试验研究

世界范围内的能源危机和环境污染日益严重,为了充分利用家用空调系统中的低品位能,提高空调性能,降低空调能耗,对带有温差发电装置的家用空调性能进行了试验研究。试验结果发现:在额定制冷工况下,利用压缩机余热发电装置的空调系统与空调原型机相比输入功率降低43.5W,制冷量提高2.8%,能效比提高9.0%。温差发电装置中发电片冷热端最大温差为17.5℃,平均温差为13.2℃,冷热端温差较小。系统性能还可通过改变冷却方式和优化系统来提高。因此,温差发电技术在家用空调余热回收方面具有广阔的应用前景。     

工业用蒸发式和水冷式冷凝器的循环水量和能耗研究

通过计算与现场测试,分析比较了蒸发式与水冷式冷凝器的循环水量和能耗。参照美国的经验数据,蒸发式冷凝器的循环水量约为立式水冷式的19%、约为卧式水冷式38%。现场测试发现,三种典型品牌蒸发式冷凝器的实际平均循环水量约为立式水冷式的51%、约为卧式水冷式的76%。三种典型品牌蒸发式冷凝器的单位排热量水泵能耗差异近一倍。它们的水泵平均能耗约为立式水冷式的46%、约为卧式水冷式的42%。实际运行中,蒸发式冷凝器的风机能耗占主导。     

基于PLC 的中央空调制冷系统变频控制研究

针对现有中央空调系统能源消耗严重的现状,基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)对中央空调系统进行变流量节能改造。分析改造后中央空调系统的结构组成和变频运行原理,并提出适用于冷冻水泵和冷却水泵的分段速温差控制和PID温差控制设计方案。控制硬件选用三菱FX3U系列PLC和台达VFD-EL变频器,软件选用GX Work2编程软件及力控组态软件。将控制方案进行实验验证,实验结果表明,所设计的两种控制策略不仅跟随系统末端负荷变化快速达到稳定运行状态,提高运行能效比,而且节能效果显著,节能率分别为40.2%和48.7%。     

制冷装置能耗优化分析

制冷系统的优化是指在符合工艺条件的前提下,对有限个参数进行综合调节,使得综合能耗最低。文中以北京某炼钢厂制冷空调系统为优化实例,把冷却水泵、冷冻水泵、制冷机组看作一个有机的整体进行参数的优化和控制。讨论了在环境温度变化时,采用小流量和大流量的能耗比较,在可能的情况下,对能耗的最小值进行求解,以到达总能耗最小的目的。     

冷库用整体式制冷机的设计研究

本项目研发了适用于小型冷库的整体式制冷机,在原型机的基础上优化了制冷机冷凝器和蒸发器的结构和流程,开发了适用于冷库制冷机的热气除霜及其自适应除霜控制技术。基于"校准箱量热计法"进行了制冷机的性能测试,实验表明制冷量和能效比分别提高2.7%、3.78%,中温工况连续运行48小时能耗对比降低6.8%。在不同工况下,自适应除霜控制技术操作准确、可靠,对制冷机连续运行有明显的节能效果,提高了产品的环境适应性。     

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。     

面向任务调度的自然水冷数据中心控制策略

提出了一种面向任务调度的数据中心自然水冷冷却系统控制策略。该方法综合数据机房任务、冷却系统特征,将任务负载进行集中调度分配,同时实时优化了水泵和风机流量、末端精密空调台数等运行参数,有效降低了冷却系统能耗。以东江湖数据中心实际工程项目为研究对象,利用Matlab分别建立数据机房和冷却系统的传热和能耗模型,对比研究了两种传统控制策略:精密空调台数优化+均分调度方案、无台数优化+均分调度方案的节能性,典型一周任务负载下的模拟结果表明:该控制策略能显著降低自然水冷冷却系统能耗,节能率分别提高了约17.8%、25.9%,为数据中心冷却系统优化提供了一种新思路。     

分离式热管蒸气压缩复合式空调的实验研究

因为基站机房内部的热流密度非常高,需要空调全年运行,导致用电量很大。为此,设计了一套分离式重力热管蒸气压缩复合式空调。它可以根据机房的工况在热管模式、空调模式和热管空调复合模式之间自由切换,从而降低系统的全年总能耗。实验结果表明:在室外温度为15℃、进风温度为35℃时,新系统制冷量达18.5kW,能效比为4.4;当室外温度为15℃、进风温度为25℃时,制冷量达14.6kW,能效比为3.5;与传统的空调相比,新系统的年节能率在20%到55%之间。     

中央空调冷却水系统节能优化控制研究

根据中央空调冷水机组和冷却水系统各设备的现有功耗模型,拟合实验中采集到的有关数据,包括:系统负荷、冷水机组冷却水进水温度、冷却水泵流量和冷却塔风机运行频率,建立总功率的一般优化方程;采用BFGS变尺度优化算法算出不同条件下的能耗最小工况,并以此来控制冷却水系统设备;结果表明,该方法具有实现方便、节能效果显著的特点。     

计及成本与能耗的冰蓄冷系统多目标运行优化

为提高冰蓄冷系统的经济效益和节能效果,提出一种计及成本与能耗的多目标优化控制策略。首先,以供冷期总运行费用最小和能耗最低为目标建立系统多目标优化模型,并使用全局准则法求解得到Pareto解集;在此基础上,采用多维偏好线性规划分析方法对Pareto解集进行快速筛选。最后,以商场和办公楼为例,对比分析系统在冷机优先、融冰优先和多目标优化控制策略下的运行情况。研究结果表明,多目标优化控制策略能够有效兼顾系统的运行费用与能耗,实现系统综合运行效益最优。     

基于Matlab分析负荷对多联机IPLV的影响

多联机有其特殊的优点,但是不同部分负荷的组合对IPLV的影响仍需进一步研究。文中建立IPLV与部分负荷的相关公式,运用MATLAB软件分析不同卸载级负荷与IPLV的关系,从而确定不同部分负荷的最优组合。     

超声波对木瓜蛋白酶催化活性影响的机理研究

木瓜蛋白酶经适当参数的超声波处理后酶活力提高。超声处理后酶的米氏常数Km变小,最大反应速率Vm也减小。超声处理后酶的紫外吸收光谱不变,荧光发射光谱也不改变,而差示光谱出现明显的正峰和负峰。研究结果表明,超声波处理后,木瓜蛋白酶的构型没有改变,而构象发生了变化。本文讨论了超声波影响木瓜蛋白酶活性的可能机理。     

缺陷对钠在石墨烯上吸附性能的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了本征石墨烯和缺陷石墨烯吸附钠原子的电荷密度、吸附能、态密度和储存量.结果表明,本征石墨烯中,钠原子的最佳吸附位置为H位,缺陷石墨烯中,钠原子的最佳吸附位置为T_D位.缺陷石墨烯对钠原子的吸附能是-4.423 eV,约为本征石墨烯对钠原子吸附能的2.5倍;钠原子与缺陷石墨烯中的碳原子发生轨道杂化,而与本征石墨烯没有发生轨道杂化现象.缺陷石墨烯能够吸附10个钠原子,与本征石墨烯相比显著提高.因此,缺陷石墨烯有望成为一种潜在的储钠材料.     

Effect of ultrasound on adsorption of Geniposide on polymeric resin

The effects of pulse ultrasound with different pulse parameter on the adsorption isotherm and kinetics of Geniposide on Resin 1300 were studied. And the mass transfer model describing the adsorption process was constructed. Amount of Geniposide adsorbed on Resin 1300 in the presence of ultrasound is lower than that in the absence of ultrasound. At our experimental conditions, the adsorption equilibrium constant decreases with increasing ultrasonic intensity and pulse duty ratio, and with decreasing pulse period. In addition, pulse ultrasound can enhance both liquid film diffusion and intraparticle diffusion, and the intensification of liquid film diffusion with pulse ultrasound is stronger than that of intraparticle diffusion. The intraparticle diffusion coefficient D(e)/R2 increases with increasing ultrasonic intensity and pulse duty ratio, and with decreasing pulse period.     

五边形石墨烯负载Pt单原子稳定性能的应变调控

基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,研究了Pt原子在五边形石墨烯(PG)上的吸附与动力学行为.研究结果表明,单个Pt原子在PG上虽然具有较大的吸附能及较高的扩散势垒,却不能够在衬底形成均匀分散的单原子.这是因为,随Pt原子数增加,Pt_n(n=1, 2, 3)在PG上的平均结合能也逐渐增加,更倾向于形成团簇,该发现有效否定了之前的报道称Pt能在PG上形成稳定的单原子催化剂这一结论(Phys. Chem. Chem. Phys. 21, 12201 (2019)).基于此,我们考虑对PG施加双轴应变,随着拉伸应力增加,Pt金属原子间的平均结合能逐渐降低,当拉伸应变施加至12%左右时,单个Pt在衬底上的结合能与Pt₂在衬底上的平均结合能相等,从而实现PG上均匀分散的Pt单原子催化剂.该结果对五边形石墨烯基材料应变调控实现单原子催化剂提供理论借鉴.     

Effect of CO on hydrogen adsorption on palladium

Coadsorption of H₂ and CO on Pd has been studied using TDS and ESD techniques. It has been observed that the presence of 10% CO in the H₂ dosing gas during exposure gives rise to a drastic change in the TDS spectra of H₂ compared to the case when only H₂ is separately adsorbed. Furthermore, significant modifications occur in the ESD energy distribution of CO⁺ and H⁺ as a result of coadsorption of H₂ and CO. These observations are taken as evidence of adsorbate interaction possibly resulting in formation of an HCO surface complex.     

应力对硅烯上锂吸附的影响

本文采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法研究了双轴应力作用下锂原子吸附硅烯的结构及其稳定性. 计算结果表明,在拉应力和一定的压应力作用下,锂吸附的硅烯体系基本保持原有的结构. 而当更大的压应力作用时,硅烯产生了向锂原子方向凸起的结构变化,所得到的体系的总能也有明显地下降. 本文通过对各种应力下的硅烯声子谱的计算,分析了在压应力作用下锂吸附的硅烯结构不稳定的原因. 关键词： 硅烯 应力 第一性原理 声子谱     

Influence of domain boundaries on polarity of GaN grown on sapphire

GaN films were grown on sapphire substrates by laser-induced reactive epitaxy. The domains in the films were determined to be the Ga-polarity by the convergent beam electron diffraction (CBED) technique, while the adjacent matrices had the N-polarity. The domain boundaries were characterized as inversion domain boundaries (IDBs). An atomic structure of the IDB is proposed based on high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) investigations. Control of the polarity of GaN/sapphire films was achieved by suppressing the formation of IDBs with an interlayer of AlGaN and a low-temperature GaN buffer layer.     

氧掺杂对钠在石墨烯上吸附性能的影响

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了本征石墨烯(P-graphene)和氧掺杂的石墨烯(O-graphene)吸附钠原子的吸附能、电荷密度、态密度以及储存量.结果表明,两种石墨烯中,钠原子的最佳吸附位置都是H位. O-graphene对钠原子的吸附能是-4.347 eV,比P-graphene对钠原子的吸附能(-0.71 eV)低很多. O-graphene中钠原子与氧原子和碳原子发生轨道杂化,P-graphene中没有杂化现象. O-graphene能够吸附10个钠原子,较P-graphene多.因此,O-graphene更适合储钠.     

氧化锌薄膜Zn/O比和发光性能的关系

用直流反应溅射在硅基片上生长具有高取向晶粒的氧化锌薄膜,在氧气、氮气、空气气氛和不同温度下进行热处理,对所得到的样品用俄歇谱(AES)仪进行元素深层分布分析,并测量光致发光光谱。研究结果表明：1．经热处理的薄膜表面全部为缺氧表面,不同深度Zn和O含量分布(Zn／O)有所不同;2．当在氧气氛中1000℃下热处理后,在薄膜的深层可产生比较明显的氧过量;而在空气中950℃下热处理后,则可产生局部氧过量;3．光致发光谱表明,薄膜中全部为锌过量时产生纯紫外发射,而具有局部氧过量的薄膜则在产生紫外发射的同时产生绿色发光,绿光和紫外的强度比则随局部氧过量增多而增大。