商超冷柜冷凝热回收的热气旁通除霜性能研究

商超冷柜因箱体内无霜、可利用空间大、清洁卫生等优点得到了快速的发展,但同时也因其蒸发器表面除霜耗电量大的缺点受到局限.除霜尤其是冬季除霜对商超冷柜来说是十分重要的话题.热气旁通除霜方式的运用减小了传统电热除霜的功耗,但是也存在低温环境下压缩机吸气温度低、除霜时间长等问题.为解决上述除霜问题,对商超风冷无霜立式冷冻柜原有的热气旁通除霜管路进行改造,提出一种新型蓄热化霜系统.通过在系统中添加相变蓄热换热器来蓄存系统运行时的冷凝热,并在系统热气旁通除霜过程中释放热量,以提升压缩机的吸气温度.通过将改装后系统与原系统在不同环境温度下进行除霜性能测试,得出如下结论:在冬季气温下,改装后系统的除霜时间缩短为原系统的5％,除霜功耗减小为原来的5.6％,可以解决原系统冬季除霜效率低的问题.     

基于冷凝热的除霜技术在多联机中的实验研究

冬季制热场景下,空气源产品存在因室外换热器除霜而导致室内定期停止制热现象,引起室内温度降低,用户体验差,因此提高除霜运行时室内用户的舒适体性验,成为空气源热泵面临的重要课题.通过对家用多联机系统进行重新设计:将室外换热器划分为两个部分,通过控制制冷剂的饱和温度,利用制冷剂冷凝热,实现对室外换热器进行有效的交替除霜.实验证明:1.在除霜饱和温度Td为2℃～8℃时可用最少的制冷剂流量实现有效除霜;2.在室外2℃条件下,冷凝热除霜运行中的平均制热能力为额定能力的75％.     

壁挂式空调器电辅热噪声改善与研究

壁挂式空调器通常加装PTC电辅热对低温制热进行补偿,以提升制热效果和速度;但在低温、低转速情况下,开启电辅热,室内机经常出现异常噪声,影响用户使用和体验.基于CFD数值仿真和实验验证,对电辅热不同形式、不同加装位置进行验证和分析,确定电辅热形状、位置对风量、噪声、凝露等方面影响,通过优化电辅热布局,有效降低因开电辅热引起的宽频均值频率,同时明显风量提升,改善音质,对后续电辅热位置的设计具有指导意义.     

热氧老化EPR电缆绝缘局部放电特性及劣化机理

为了探究热氧老化后乙丙橡胶电缆绝缘的局部放电特性及劣化机理,文中通过典型柱–板电极对不同老化程度的乙丙橡胶试样进行了局部放电试验,并对其放电发展特性和材料理化性质进行了分析。结果表明:放电起始电压和闪络电压均随绝缘老化程度的提高而降低;根据放电过程中放电特征量的变化规律,可将放电过程划分为4个阶段:起始阶段、发展阶段、持续阶段、预闪络阶段,且不同老化程度试样的PRPD谱图在各阶段呈现出特定形状;老化后的试样表面气化或气体解吸附、内部添加剂成分析出导致试样表面出现"沟壑区"、白色块状物和"微孔",分子结构中的羰基等含氧基团、聚乙烯和聚丙烯等自由基数量的增加是乙丙橡胶绝缘在热氧老化后更易出现局部放电的关键原因。     

考虑储能的工业园区综合能源系统日前优化调度

城市能源互联网系统通过互补和能量梯级利用,实现能源资源的有效整合,在能源生产和消费革命中起着重要作用。城市能源互联网建设的关键之一是建立城市工业园区综合能源系统。因此,围绕一个存在电、热、冷、天然气等多种能流并服务于生产生活负荷统筹的工业园区综合能源系统开展了建模,结合系统储能特性,提出了日前运行优化调度模型。该模型综合考虑了供能管网和储能水罐储能特性及其对经济效益的影响,针对涉及生产生活用能的工业园区进行优化,同时对供能管网储能能力进行量化。这一技术被应用于某实际工业园区,进行冬季供暖工况运行调度优化。储热水罐的出力优化增加了系统设备组合的灵活性,而热网热惯性的考虑稳定了机组出力。优化方案表现出更好的经济性和输出稳定性,单日节省运行成本1 445元。     

不同压强细水雾对磷酸铁锂电池模组的灭火效果

电化学储能电站大规模应用急需解决储能电池的消防问题。目前关于细水雾扑灭锂离子电池的火灾试验多集中在小容量单体电池,试验平台与真实储能舱消防环境相差甚远。因此,根据细水雾灭火效果验证机制,根据真实储能电池运行工况设计试验方案,按实际储能舱搭建试验平台。试验对象采用344 Ah储能用磷酸铁锂电池模组,在过充滥用下使电池模组热失控并燃烧,使用4种不同压强细水雾扑救并比较其灭火效果。试验证明了一定压强细水雾能够有效扑灭磷酸铁锂电池模组火灾,扑灭过程存在冷却和阻隔热辐射机制,观察到细水雾屏障现象。研究得出10MPa以下的细水雾压强与灭火时间呈反比关系,随着压强增大,灭火速率和降温速率均提高。实验结果表明,针对大容量磷酸铁锂电池模组的消防设计,选择6 MPa及以上细水雾作为灭火剂比较经济高效。该研究结果可为磷酸铁锂储能电站的消防措施、电池模组灭火规范的制定提供试验支撑。     

基于参数拟合的饱和电抗器散热模型

换流阀饱和电抗器因其封闭式的结构,铁芯热量难以高效散出。为了掌握电抗器的散热特性,预测实际运行时的温度情况,需要对其散热模型进行准确建模。对饱和电抗器的结构和散热过程进行了分析,建立并简化了铁芯散热的热路平衡方程,其中含有关键的等效热阻参数。基于该方程,提出了利用多次不同工况的试验数据,通过参数拟合获取方程中的等效热阻参数的研究思路,并利用有限元计算工具仿真电抗器散热过程,验证该研究思路。最后,设计搭建了相应的电抗器温升试验平台,利用多组试验数据拟合出了模型中的等效热阻参数。仿真和试验数据显示,拟合结果准确性较高,对铁芯温度进行预测的偏差小,对电抗器运行时温度预测和结构设计均有一定指导意义。     

计及含储热光热电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳策略

为解决西北地区冬季供热期热电联产机组以热定电运行模式下系统风电消纳能力不足的问题,提出了计及含储热光热电站与电锅炉联合运行的供热期弃风消纳策略。该策略通过考虑电锅炉与光热电站联合运行,在利用光热电站的储热系统实现热能的存储与时移利用的同时,由光热电站与电锅炉、热电联产机组一同提供系统热负荷,以此提高热电联产机组的调峰能力,进而促进系统风电消纳。基于IEEE-30节点系统以及甘肃河西电网的算例仿真对所提策略进行来的验证,结果表明:所提弃风消纳策略能够在促进系统风电消纳的同时,提高光热电站对太阳能热的利用率,并降低系统总成本。研究结果可为西北地区冬季供热期热电联合调度提供参考。     

三元乙丙橡胶与C5F10O/CO2混合气体的相容性研究

C_5F_(10)O气体具有优异的绝缘和环保特性,在中低压电气设备中作为绝缘介质使用具有很好的应用前景,但C_5F_(10)O与气体绝缘设备中常用的三元乙丙橡胶密封材料的相容性在其工程应用前仍待研究。为此通过搭建橡胶相容性试验平台,使用热加速老化的方法研究了C_5F_(10)O/CO_2混合气体与三元乙丙橡胶的相容性,并测试了试验后气体成分的变化、三元乙丙橡胶的机械特性、表面形貌和元素变化。研究发现,在热老化条件下三元乙丙橡胶会与C_5F_(10)O和C_3F_6反应,使C_5F_(10)O气体分解产生的C_3F_6减少,但同时会使C_5F_(10)O气体分解产生的C_3F_6O和C_3HF_7增多;老化试验结束后三元乙丙橡胶表面覆盖了一层油性物质,老化试验会使三元乙丙橡胶脆化降低其机械性能,表面会析出大量晶体颗粒;C_5F_(10)O气体腐蚀三元乙丙橡胶后,会加速三元乙丙橡胶的老化造成其使用寿命缩短。相关试验结果将会对C_5F_(10)O气体绝缘设备的设计和制造过程提供参考。     

冲击负荷对牵引变压器油纸绝缘热老化的影响

为了研究冲击负荷对牵引变压器油纸绝缘热老化的影响,考虑冲击负荷的负荷率、持续时间和时间间隔3个因素设计了油纸绝缘的冲击负荷加速热老化试验,分析了不同冲击负荷条件下油纸绝缘试样老化过程中绝缘纸聚合度和拉伸强度的变化规律,并使用Ekenstam老化动力学模型和熵值法分析了试样的热老化数据,同时将测试结果换算到额定负荷老化速率下的运行寿命以分析冲击负荷对油纸绝缘运行寿命的影响。结果表明:通过试验明确了冲击负荷的负荷率、持续时间和时间间隔均对油纸绝缘的老化速率有明显影响且影响强度近似;Ekenstam模型的老化速率、速率系数和等效温度均与负荷率和持续时间成正相关,与时间间隔成负相关关系;随着牵引负荷的负载率和持续时间的增加油纸绝缘运行寿命降低,时间间隔增大,运行寿命增加。但是运行寿命与冲击负荷之间的关系还有待进一步研究。