采用变回水温度控制策略的空气源热泵空调系统研究

为了提高空气源热泵空调系统运行性能,研究了一套采用变回水温度控制策略的空气源热泵机组的制冷性能。实验研究表明,变回水温度工况可满足室内冷负荷需求。与传统采用定12℃回水温度的空气源热泵空调系统相比,COP更高,耗电量更小,是一种高效节能的空气源热泵空调系统控制方法。此外,所建立的Dymola模型从理论上验证了实验结果,在此基础上模拟实际空调系统的能耗,模拟结果表明,COP由3.99提高至4.39,提高了10%。     

Comparison on Thermal Conductivity and Permeability of Granular and Consolidated Activated Carbon for Refrigeration

This paper focuses on the development of three types of activated carbon (AC) adsorbents, i.e. granular AC, consolidated AC with chemical binder, and consolidated AC with expanded natural graphite (ENG). Their thermal conductivity was investigated with the steady-state heat source method and the permeability was tested with nitrogen as the gas source. Results show that the thermal conductivity of granular AC with different sizes almost maintains a constant at 0.36 W·(m·K)^-1, while the value modestly increases to 0.40 W·(m·K)^-1 for the consolidated AC with chemical binder. The consolidated AC with ENG at the density of 600 kg·m^-3 shows the best heat transfer performance and their thermal conductivity vary from 2.08 W·(m·K)^-1 to 2.61 W·(m·K)^-1 according to its fraction of AC. However, the granular AC and consolidated AC with chemical binder show the better permeability performance than consolidated AC with ENG binder whose permeability changes from 6.98×10^-13 m² to 5.16×10^-11 m² and the maximum occurs when the content of AC reaches 71.4% (by mass). According to the different thermal properties, the refrigeration application of three types of adsorbents is analyzed.     

不同吸附量条件下氯化锶混合吸附剂-氨的导热系数与渗透率研究

氯化锶作为一种化学吸附剂,其主要特征是在吸附与解吸过程中会出现膨胀与结块现象,这种现象会进一步影响到吸附剂的导热系数与渗透率。为了确定在这种条件下氯化锶的导热系数与渗透率变化规律,研究中先选择膨胀石墨为基质对氯化锶进行了传热强化。即按照3种不同比例、2种不同固化密度配制了氯化锶/膨胀石墨固化混合吸附剂,然后在不同吸附量的条件下采用稳态法以及Ergun模型原理对样品进行了导热系数和渗透率测试。测试结果表明,随着制冷剂含量的升高,氯化锶化学吸附剂导热系数值增加幅度偏大。当配制比例为83%,固化密度为450 kg/m3时,其导热系数可从0.88W/(m?K)最高上升至1.61W/(m?K),同时氯化锶混合吸附剂渗透率随着制冷剂含量的升高而有所下降。     

空气源热泵结合小温差风机盘管在高效舒适供热中的应用

传统空气源热泵空调冷热水机组多采用45℃的供水温度,40℃的回水温度。降低回水温度可有效增加机组效率,但回水温度的降低会导致室内末端换热量减小,所以需采用具有更强换热能力的小温差末端,且现代建筑多配备新风机,在新风机承担部分负荷的基础上亦可通过降低回水温度来增加机组效率。实验研究表明,在满足室内热负荷的前提条件下可将回水温度降低至30℃,COP更高,耗电量更小,是高效节能的运行模式。此外,所建立的Dymola模型从理论上验证了实验结果,在此基础上可以进行实际空调系统的能耗模拟。     

固化石墨的渗透率测试

为了测试混合吸附剂的传质特性,设计了一套测试吸附剂渗透率的试验装置。在研究渗透率之前,先用平面热源法测试了散装石墨在不同膨胀温度及不同膨胀时间下的热导率,优选出了膨胀石墨的最佳膨胀工艺。然后采用最佳工艺对石墨进行膨胀,采用压力机与压制模具对石墨进行固化,而后以氮气作为气源,对膨胀石墨进行了固化及渗透率测试研究,研究发现,膨胀石墨的固化密度不同时,渗透率的大小差别较大,密度从100 kg.m-3到400 kg.m-3变化时,渗透率介于10-14～10-12m2之间变化。     

采用SrCl2-NH4Cl-NH3工质对的二级吸附式冷冻循环性能

吸附式制冷是一种绿色环保节能的制冷技术,在低于100℃的低品位热能如废热能、太阳能等的利用方面具有广阔的发展前景。为了能够利用这部分的能源,提出了由吸附制冷过程与再吸附过程组成的二级吸附式制冷循环。采用SrCl₂-NH₄Cl-NH₃作为工质对,测试不同蒸发温度与冷却温度下吸附剂的吸附与解吸性能。实验测试结果表明：当热源温度为70℃时,二级吸附式制冷也能够实现-25℃下的冷量输出。在测试工况下,氯化锶的最大吸附量达到了理论吸附量的94%。80℃热源、25℃冷源以及-25℃制冷条件下二级吸附式制冷循环的COP和SCP达到了0.250与160 W·kg^-1。这个数值与CaCl₂-BaCl₂-NH₃两级冷冻在85℃驱动热源以及同等的冷源与制冷温度条件下的数据相对比,驱动热源需求降低了5℃,COP提高了4%,SCP提高了10%以上。