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。     

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。     

低频热驱动气–液耦合热声制冷系统数值模拟研究

提出了一种低频热驱动气–液耦合热声制冷系统,通过数值模拟优化了该系统的结构参数并对其热力性能进行了数值模拟分析。首先,分别对系统关键参数的沿程分布和各部件的?损失进行了分析;然后,探究了不同压力下液体质量对系统热力学参数的影响;最后,与传统热声制冷系统进行了对比。结果表明,气液耦合热声制冷系统可以有效地提升系统的压比、制冷量、COP和相对卡诺效率,降低系统的起振温度和频率。在加热温度300℃,制冷温度15℃,环境温度50℃,平均压力10 MPa时,气液耦合热声制冷系统制冷量为31.12 k W,是传统热声系统理论值的4倍,COP和相对卡诺效率相对于传统热声制冷系统的理论值分别提升了13%和25.9%。     

过冷度对液体冷媒除霜的影响

在结霜质量为3kg的条件下,分别测量了库温为-5℃、-15℃和-20℃时液体冷媒除霜系统的过冷度的变化曲线;并且理论计算了有无过冷度时,系统制冷量的变化。实验表明,制冷剂得到过冷度最大的时刻是除霜开始,最小是除霜结束。过冷度带来的系统制冷量的增加,随蒸发温度的降低而增大。理论计算表明,当库温为-20℃时制冷量增加了43%,库温为0℃时制冷量增加了30%。因此,虽然除霜过程蒸发面积减半,制冷系统仍能输出较大的制冷量,减小库温波动。     

热泵型纯电动客车空调结霜特性实验研究

针对热泵型纯电动客车空调系统在冬季低温高湿环境下,车外换热器易结霜而造成系统制热性能严重衰减的问题,开发了一种带有经济器的补气型纯电动客车热泵空调系统,对车外管翅式换热器结霜特性进行了实验研究。结果表明,当车外换热器完全结霜后,系统制热量和COP均大幅下降。由于采用中压补气技术,系统仍能稳定运行,当车外温度为0、-10、-20℃时,结霜过程中系统制热量分别降低了5、3.2、2.3 kW,COP分别降低了1.1、0.7、0.45,且车外空气相对湿度越大,系统制热性能衰减越严重。     

不同管径再循环蒸发器的理论计算与实验研究

建立均相流模型,对不同管径重力再循环蒸发器进行理论分析,并搭建重力再循环制冷系统试验台,在不同工况下进行对比。以R404A为例,在保温体内空气温度从0℃下降到-25℃情况下,16mm管径蒸发器传热系数从31.4W/m~2·K减少到27.9W/m~2·K,12mm管径蒸发器传热系数从27.2W/m~2·K减少到17.7W/m~2·K;16mm管径蒸发器制冷量从3.11k W升高到4.33k W,12mm管径蒸发器制冷量从2.01k W升高到4.62k W,两者的偏差从33.6%降低到-6.7%,库内温度越低,两者制冷量差距越大。对比结果表明,在低温工况下16mm管径的蒸发器相比12mm管径的蒸发器更适合重力再循环蒸发器。     

不同管径再循环蒸发器的理论计算与实验研究北大核心

建立均相流模型,对不同管径重力再循环蒸发器进行理论分析,并搭建重力再循环制冷系统试验台,在不同工况下进行对比。以R404A为例,在保温体内空气温度从0℃下降到-25℃情况下,16mm管径蒸发器传热系数从31.4W/m^2·K减少到27.9W/m^2·K,12mm管径蒸发器传热系数从27.2W/m^2·K减少到17.7W/m^2·K;16mm管径蒸发器制冷量从3.11k W升高到4.33k W,12mm管径蒸发器制冷量从2.01k W升高到4.62k W,两者的偏差从33.6%降低到-6.7%,库内温度越低,两者制冷量差距越大。对比结果表明,在低温工况下16mm管径的蒸发器相比12mm管径的蒸发器更适合重力再循环蒸发器。     

机房专用空调性能研究

以名义制冷量为40kW的机房专用空调为对象,研究被控温度24℃、相对湿度50%,冷凝器进风温度-5~35℃条件下的机房空调性能。用焓差实验室测试空调机在不同冷凝温度条件下的性能参数,从而分析系统各部件的匹配关系、整机性能及在变冷凝温度下的综合性能。实验结果表明,调整蒸发器结构、增加风速、合理匹配热量膨胀阀,降低系统部件和管道阻力等,能使机房空调机在标准制冷工况下COP、变工况下COP以及综合COP都有较大幅度提高。     

不同角度反V型蒸发器变风量下换热性能的研究

机房空调的送风方式主要分为两类,即上送风(V型)和下送风(反V型)。通过焓差实验法研究了机房空调中不同角度反V型蒸发器的换热性能。所研究的角度分别为32.5°、39°、45.5°,并且研究了三种角度蒸发器分别在风量百分比为100%、90%、80%、70%时四种情况下的换热性能。对比分析了各种工况下的制冷量、能效比,并且从蒸发温度以及压缩机的吸、排气温度及压力、冷凝温度等方面分析造成这种差异的原因。研究结果表明,当夹角为39°和45.5°时,蒸发温度约高2℃,系统的换热性能较好。与角度32.5°相比,当风量百分比为100%和90%时,最大制冷量均提高2%左右;当风量百分比为80%和70%时,最大制冷量分别提高5.7%和6%,能效比分别提高了3.5%和6.7%。     

双热源空调-热水器一体机冬季制热的实验研究

冬季室外温度低时,空气源热泵系统的蒸发器会结霜,使系统COP降低。所设计的空调-热水器一体机可以制冷、制热、一年四季提供生活用热水。冬季室外温度低时,用太阳能加热后的水作为热泵的低温热源,可以提高热泵的效率。分别用空气源蒸发器和水源蒸发器独立工作使系统给房间制热,实验结果发现水源蒸发器工作时系统的COP平均值为3.56,空气源蒸发器工作时的COP平均值为2.51。     

埋管冷凝CO2制冷系统实验研究

为研究采用地埋管为冷凝器的CO_2制冷系统性能,对系统进行实验研究,监测系统运行时各项参数以及地下土壤温度变化并记录。结果显示:常温带附近测点处(10～80 m)的土壤温度可以长期维持在15℃附近,因此更有利于CO_2的冷凝温度压力处于亚临界状态。浅层土壤温度由于处于变温带附近测点处(2～4 m)容易受到环境温度的影响。但由于土壤自身具有热惰性,使得土壤温度与环境温度存在约15天的延迟;该实验工况下,蒸发温度每升高1℃,压缩机的制冷剂流量和功耗分别上升7.2%和1.5%;蒸发器的制冷剂流量和制冷量分别上升5.5%和5.6%,COP上升1.7%;而压缩机排气温度和压力比分别下降2.7%和2.3%。     

新型双蒸发两级压缩/喷射制冷系统性能分析

为提高两级压缩制冷系统性能,提出了一种新型双蒸发两级压缩/喷射制冷系统,建立了系统热力学计算模型,对不同工况下的系统性能进行了研究.结果 表明:当低温蒸发器和高温蒸发器的蒸发温度升高时,新系统性能系数和单位容积制冷量都增大;当冷凝温度升高时,性能系数、制冷量和相对于传统系统的性能系数提升率都减小;当蒸发和冷凝温度固定时...     

采用自然工质的冰场制冷系统性能分析

制冷系统在冰场建筑节能与环保方面有着巨大的潜力。以哈尔滨、北京和广州三城市为例,从热力学性能、运行能耗、经济性以及碳排放四个方面对采用CO₂和NH₃两种自然工质的冰场制冷系统性能进行了分析。结果表明：当室外温度在5℃以下时,CO₂制冷系统的COP高于NH₃制冷系统,双级CO₂系统相对NH₃-CO₂系统和NH₃-CaCl₂系统分别提高12%和25.1%;当室外温度在5—20℃时,CO₂系统和NH₃系统COP相接近;当室外温度高于20℃时,CO₂系统COP相对NH₃系统低46%左右。相对CaCl₂作为载冷剂,CO₂作为载冷剂可减少90%以上的载冷剂泵功。在三个城市的气候条件下,NH₃-CaCl₂系统的初投资最低,NH     

带膨胀机的HFC134a与HFO1234yf制冷系统分析

对带膨胀机的R134a与R1234yf制冷系统进行理论分析,并与不带膨胀机的系统进行比较。研究表明:HFC134a的排气温度明显高于HFO1234yf,HFC134a的排气温度随着蒸发温度的升高而降低,HFO1234yf的排气温度随着蒸发温度的升高而升高;HFC134a与HFO1234yf的单位制冷量都是随着蒸发温度的升高而增大,但HFC134a的单位制冷量明显高于HFO1234yf,其平均高于HFO1234yf约34.9kW/kg;HFO1234yf压缩机输入功率明显高于HFC134a,HFC134a的系统COP高于HFO1234yf的系统COP,且二者都是随着蒸发温度的升高而升高。在制冷系统中加入膨胀机后,对HFC134a产生了显著的影响,在蒸发温度-10℃时变化最为明显,其单位制冷量增大32%,压缩机输入功率降低12.1%,系统COP降低19.8%,膨胀机的加入并没有影响HFO1234yf系统,其各项参数均未发生明显变化。在HFO1234yf制冷系统中应用膨胀机的效果逊于HFC134a制冷系统。     

CO2循环回热器作用分析

对CO2循环中回热器的作用进行了热力学分析计算。计算结果表明,对于CO2热泵系统,回热循环制热系数和容积制热量的改善小于6%;对于CO2制冷系统,当冷凝温度低于40℃时,回热循环制冷系数和容积制冷量的改善小于10%,当冷凝温度介于40℃和70℃时,回热循环制冷系数和容积制冷量的改善10—20%。     

重力再循环蒸发器与直接膨胀蒸发器的实验性能研究

在不同工况下采用R404A作为制冷剂对重力再循环蒸发器和直接膨胀蒸发器进行了实验性能研究。搭建了兼具重力供液和直接膨胀供液制冷系统的试验台,在冷库温度为0℃、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃五种工况下,利用热平衡法测得了不同供液形式制冷系统的制冷量以及蒸发管路上若干测点的温度。对实验数据进行了整理和理论分析,得到2种蒸发器在不同工况下制冷量的变化规律以及2种蒸发器在不同工况下传热温差和传热系数沿管长的变化规律。     

车载移动冷柜蒸发器性能实验研究

针对风冷式、直冷式的车载移动冷柜系统,以R290为制冷工质,搭建了蒸发器性能实验测试平台,分别对风冷式与直冷式车载移动冷柜系统的制冷效果和箱体内部温度分布进行了实验测试分析。依据国家标准,结合实际情况对开、关门以及负载温度回升进行了测试。结果表明:开、关门对冷柜内货物温度的影响较小;在38℃的环境温度下,当冷柜内部平均温度降低到0℃时,风冷式蒸发器系统需要65min,而直冷式蒸发器系统则需要90min;风冷式蒸发器系统在200min时COP达到最高值2.32,冷柜内部平均温度为-16.3℃,直冷式蒸发器系统在190min时COP达到最高值2.38,冷柜内部平均温度为-18℃。     

自然冷源在家用冰箱系统应用及性能分析

空气自然冷源已逐渐用于制冷系统中,引入自然冷源能提高冷凝器出口过冷度,或将自然冷源冷却载冷剂经节流直接引入蒸发器,可有效提高系统COP;基于国内冬春季温度≤5℃的自然冷源分布状况,设计了一种引入自然冷源用于家用冰箱的新型制冷系统,并建立热力学计算模型,分析了不同自然冷源工况时冷凝器过冷度在0、5、10、15℃下的系统COP、压缩机指示功率、系统耗电量及冷凝器热负荷,经计算,冬春季时与传统家用冰箱制冷系统相比,系统COP提高了12%,日均系统耗电量节约0.48kWh。     

机械预冷的自复叠制冷循环对比优化研究

为提高自复叠制冷(ACR)系统的制冷量和能效比,提出了一种机械预冷的自复叠制冷(PACR)系统,高温级为R600单级蒸气压缩式系统,低温级为R134a/R23ACR系统。研究了在不同工况下PACR系统与ACR系统和带回热器的ACR(RACR)系统的性能。结果表明,在蒸发器出口温度为-50℃,气液分离温度为11℃时,PACR系统中高温级循环使用R600性能最优,较RACR系统的COP最优点有1.7倍的提升。在冷凝温度为30℃,蒸发器出口温度变化范围为-50～-40℃时,PACR系统的Q_e和COP相较于ACR和RACR系统更有优势,且蒸发器出口温度为-50℃时,PACR系统的Q_e和COP较RACR系统提升最大,可分别提高2.8倍和1.7倍。     

基于分布参数模型的硅胶-水制冷机的研究

本文提出了一种新型硅胶-水吸附制冷机的系统设计,并利用一维瞬态分布参数模型对该吸附机进行数值研究.结果表明:系统的最佳解吸/吸附时间、类回质时间和回热时间分别为600 s,40 s和20 s.系统的循环吸附量随类回质时间增加而增大,但是当类回质时间大于40 s,系统的制冷量和COP增加量都比较小.当热水、冷却水和冷冻水入口温度分别为85℃,30℃和15℃时,系统的制冷量和COP分别为9.66 kW和0.54,相对于基本循环分别提高了11.5%和58.8%.