数据机房基于平板微热管阵列的自然冷能换热器性能研究

针对数据机房内空调系统全年不间断运行导致的高能耗问题,本文将平板微热管阵列与多孔通道平行流管有效结合,设计了新型室内侧微热管阵列式气-水换热器末端,在冬季或过渡季节利用自然冷能对数据机房整体环境散热降温。实验利用多功能气候实验室模拟机房28℃室内环境温度,对换热器在不同供水温度、水侧流量及风量下的换热性能及阻力特性进行了研究。结果表明,实验条件下换热器最大换热量为8. 79 k W,空气侧最大阻力为252. 6 Pa,水侧最大阻力为8. 79 k Pa。风量以及冷热流体的进口温差为影响换热器性能的主要因素。采用传热单元数法(ε-NTU)得到换热器最大效能达到85. 8%。当冷热流体进口温差较大( 20℃)时,系统平均等效能效因子τ值大于19,当温差较小(8℃左右)时,系统平均等效能效因子τ保证在7. 8以上。将本文换热器与采用百叶窗翅片形式的板翅式换热器的传热因子j和摩擦因子f进行了对比分析,换热器的综合性能评价指标j/f~(1/2)提升了10. 47%。该换热器具有良好的传热性能及较小的阻力特性,为其在数据机房的应用提供了依据。     

太阳能-空气能双源直膨式热泵系统夏季冷热电性能研究

本文设计了一种基于微热管阵列的太阳能-空气能双源集热蒸发(冷凝)器及双源直膨式热泵系统,该系统可有效降低光伏组件温度提升光伏发电效率,同时可实现制热和制冷功能,是一种多能互补可满足多种用能需求的新型建筑供能系统形式。搭建了太阳能-空气能双源直膨式热泵系统实验台,并对系统在夏季典型工况下的发电、供冷与提供生活热水性能进行实验测试与分析,结果表明,双源直膨式热泵系统制热运行时,PV/T组件工作对光伏组件起到了显著降温作用,相比于热泵不运行工况,组件光电功率提高56.43%,光电效率提升53.15%;双源直膨式热泵系统将180 L水由20℃加热至50℃的制热过程,系统平均制热COP为4.59,集热功率为3.20 kW,总发电量为1.43 kW·h,总耗电量为1.36 kW·h;由12℃冷却至7℃的制冷过程,系统平均EER为2.29。     

基于平板热管的太阳能-空气能双源集热蒸发器性能实验研究

设计一种基于平板热管的太阳能-空气能双源集热蒸发器及由其组成的新型直膨式热泵系统,并对其进行实验研究与分析。实验测试平板热管在制冷剂低温取热条件下的均温性与导热性能,热泵运行工况下集热蒸发器表面温度分布、光电光热性能,以及在不同天气条件不同运行模式下热泵系统性能。结果表明,平板热管在低温取热条件下当量导热系数可达6.8×10⁵W/(m·℃),集热蒸发器运行时纵向最大温差为3.9℃;在夏季晴朗天气条件下运行太阳能模式制热水时热泵平均COP为3.62;在低辐照阴天下运行太阳能-空气能双源模式与太阳能模式相比,单位面积集热功率提高18.8%,系统平均COP提高5.7%;在无辐照的夜晚,运行空气源模式系统COP为2.54。