吸附-吸收复叠式三效制冷循环

提出一种以沸石 -水为工质对的单效吸附式制冷单元为高温级、以双效溴化锂吸收式制冷单元为低温级的吸附 -吸收复叠式三效制冷循环 .高温热源首先加热吸附式单元 ,通过能量在系统中的多效利用 ,从而提高系统性能系数 (COP) .相比于三效溴化锂吸收式制冷循环 ,复叠式循环中吸附式单元工质对温度高于 2 0 0℃时 ,也不会腐蚀材质 ,因而是一种工程上易于实现的新型制冷循环 .对该循环的热力性能进行了研究     

氯化钙-氨吸附制冷性能实验研究

建立了化学吸附式制冷实验单元 ,对氯化钙 氨工质对的制冷性能进行实验研究 ,得出不同热源温度下的制冷量、吸附速率、解吸速率等数据 ,并与活性炭 甲醇工质对进行了比较。结果表明 ,在热源温度为 10 0℃时 ,研究中所用工质对的制冷量是活性炭 甲醇的 3.6— 6 .6倍     

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。     

固体吸附式制冷系统制冷剂的解吸特性

搭建了以活性炭-甲醇为工质对的单床吸附式制冷实验系统,对圆柱形吸附管内的吸附剂在不同解吸温度和不同解吸时间条件下的解吸量进行实验研究。解吸温度分别为84、89、94℃,解吸时间分别为4、5、6、7 h。实验结果表明,解吸温度、解吸时间和制冷剂的解吸量对吸附式制冷系统制冷循环性能有着重要影响。在热源温度为84℃加热时间4 h时,系统的制冷性能系数COP最小为0.053。系统在解吸温度为94℃,解吸时间为6 h时,系统的制冷性能系数COP最大为0.19,此时的解吸温度和解吸时间为最佳解吸温度和解吸时间。继续增加解吸时间,解吸量的增长率小于耗能的增长率,COP减小。     

硅胶粒径对太阳能吸附制冷系统性能的影响

针对以硅胶-水为工质对的太阳能吸附式制冷系统,实验研究了不同粒径的硅胶材料对吸附床传热传质特性及系统制冷能力的影响。三组对比实验的硅胶材料平均粒径分别为1mm、3mm和5mm,在太阳辐射接近的条件下完成实验测试,结果表明粒径中等的硅胶材料表现最优,其制冷系数COP和按照循环周期定义的比制冷功率SCP2均最高。小粒径材料虽然使吸附剂填充量有所增加,但是会导致吸附床轴向传质阻力增加,影响其末端吸附能力的发挥。而材料的粒径过大,则会降低吸附床的吸附剂填充量及其传热性能,从而导致预热脱附和冷却过程的时间延长,不利于系统的制冷性能改善。实验结果表明,吸附剂粒径是影响太阳能吸附式制冷系统工作性能的一个重要因素,在系统设计中需要给予重视。     

吸收式制冷与吸附式制冷的应用

从原理、工质对、制冷效率等方面分析吸收式制冷与吸附式制冷的应用情况,提出了吸附式制冷在低品位热能的应用中优于吸收式制冷。     

吸附式制冷中吸附剂传热传质的强化

对吸附式制冷系统中吸附剂的两种关键性能－有效吸附量及导热系数进行了实验及理论研究。测量了几种吸附剂的上述性能并进行了数据拟合,分析了吸附剂吸附性能及导热系数对吸附制冷系统效率的影响,提出了以吸附制冷最佳经济效率为目标函数的吸附剂性能强化手段,并进行了一些实验研究,取得了较好的效果。     

吸附式制冷新技术

固体吸附式制冷技术是充分利用低品位热能的一种有效手段 ,本文结合国际上吸附制冷研究的最新动态以及作者实验研究成果 ,对吸附式制冷系统及其在能量综合利用中的一些新技术进行了总结及探讨 .     

回热吸附式可逆型热泵变工况特性

余热驱动的回热吸附式可逆型热泵能有效利用工业余热并且无环境公害问题 ,在一定意义上优越于传统热泵 ,针对此类热泵的实验样机研究其性能随工作参数的变化规律可指导优化运行和进一步的优化设计 ,是产品化过程中的必要环节 .从模型和实验的角度分别定义此热泵的主要性能指标 ,基于实用三热源模型研究其变工况特性 ,即分析热源温度、供暖温度、环境温度、热容比和最终回热温差等参数对热泵性能 (供暖系数COA ,单位质量供暖功率SHP)的影响。样机实验结果表明 ,样机性能较优且与模型预测接近 ,说明回热吸附式可逆型热泵商业前景乐观。     

太阳能制冷系统在不同循环方式下的运行特性

设计了太阳能吸附式制冷系统,通过管路切换,该系统可实现开式循环方式以及闭式循环方式。研究了两种不同的循环方式下,太阳能吸附式空调系统的运行特性,包括太阳能集热器阵列、吸附式制冷机组的温度变化规律以及系统制冷量的变化规律。实验表明,由于蓄热水箱的调节作用,开式循环的运行工况稳定,而闭式循环在运行过程中具有明显的波动性但其具有较高的太阳能集热效率以及系统COP,节能优势明显。     

新型热电制冷装置的实验开发

旨在开发一种热电制冷装置(TEC), 实现微电子设备芯片低于环境温度的冷却, 解决芯片超频运行后的散热问题。为了研究该装置的制冷效果, 将其串联在传统液冷散热系统中。通过搭建实验测试平台, 对该装置在不同环境温度、芯片不同热流密度、不同工况和不同制冷效率下的制冷性能进行了实验研究。研究表明, 维持热源表面温度与环境温度相等、TEC工作电压48V、风速3~5m/s的条件下, 散热能力可达7W/cm²。散热器工作在高环境温度(35℃)下, TEC能有效降低散热阻力, 提升最大散热量。当热流密度为23.78W/cm²、风速为5m/s时, TEC工作在16~48V电压值下, 热源表面温度最大降低5.4℃。实验研究同时显示, 传统液体散热系统对提升TEC能效比(COP)有较积极的作用。维持热源表面温度比环境温度高10℃、TEC输入电压4~48V、风速3~5m/s情况下, 最大能效比达3.5, 最大热流密度达到15W/cm²。     

新型闭式冷却塔传热传质的实验研究

建立了椭圆管式闭式冷却塔的实验测试平台,通过改变管内水进口温度和流量、空气质量流量、空气干湿球温度、喷淋水流量等以测试其传热性能,采用Poppe和Dreybal的假设处理数据,得到了管外水膜对流传热系数和水膜与空气传质系数,实验结果表明:水膜传热系数是空气质量流量和喷淋水温度的函数,与已知文献中Mizushina,Ni...     

INFLUENCE OF DESIGN AND OPERATING CONDITIONS ON THE SYSTEM PERFORMANCE OF A TWO-STAGE ADSORPTION CHILLER

This article aims at clarifying the possible design and operating conditions for silica gel-water adsorption refrigeration cycles driven by near-ambient temperature waste heat sources (between 45 and 75°C) with relatively small regenerating temperature lifts (15 to 45 K). A two-stage silica gel-water advanced adsorption chiller is introduced and a simulation model of the chiller was developed to analyze the influence of operating and design conditions on the system performance (coefficient of performance, COP, and cooling capacity). It was hypothesized that the proposed chiller can be driven by low temperature waste heat at 55°C to produce effective cooling. Simulation results show that the operating conditions such as cycle time and hot and cooling water inlet temperature have an influential effect on cooling capacity and COP. COP is proportional to cycle time and heat transfer coefficient as well as inversely proportional to the cooling water inlet temperature, while there are optimum values of hot water temperature and silica gel weight for maximum COP. Cooling capacity mainly improves with the addition of silica gel weight and decreases as cooling water temperature increases. Simulation results also revealed that the system performance can be improved significantly by setting the design and operating conditions optimally.     

INFLUENCE OF DESIGN AND OPERATING CONDITIONS ON THE SYSTEM PERFORMANCE OF A TWO-STAGE ADSORPTION CHILLER

This article aims at clarifying the possible design and operating conditions for silica gel-water adsorption refrigeration cycles driven by near-ambient temperature waste heat sources (between 45 and 75°C) with relatively small regenerating temperature lifts (15 to 45 K). A two-stage silica gel-water advanced adsorption chiller is introduced and a simulation model of the chiller was developed to analyze the influence of operating and design conditions on the system performance (coefficient of performance, COP, and cooling capacity). It was hypothesized that the proposed chiller can be driven by low temperature waste heat at 55°C to produce effective cooling. Simulation results show that the operating conditions such as cycle time and hot and cooling water inlet temperature have an influential effect on cooling capacity and COP. COP is proportional to cycle time and heat transfer coefficient as well as inversely proportional to the cooling water inlet temperature, while there are optimum values of hot water temperature and silica gel weight for maximum COP. Cooling capacity mainly improves with the addition of silica gel weight and decreases as cooling water temperature increases. Simulation results also revealed that the system performance can be improved significantly by setting the design and operating conditions optimally.     

硅胶-水吸附式冷风机组的设计及性能实验

吸附式冷风机组无须冷水回路和冷水泵，可满足小型化的应用需求。针对一种由2个吸附床，1个冷凝器和1个热管型的蒸发器的硅胶-水吸附式冷风机进行了实验研究，确定了机组的动态运行特性，探讨了热源温度、冷却水进口温度和冷风出口温度对系统性能的影响。实验结果表明，机组能够有效利用60～90℃范围内的低温热源，可提供0.84～2.29 kW的制冷量，系统的COP在0.26～0.43之间。     

喷嘴对涡流管能量分离效应影响

涡流管,又称兰克-赫尔胥（Ranque-Hilsch）管．它是一种结构非常简单的能量分离装置,由一根两端开口的管子以及喷嘴、孔板和调节阀构成,工作时高压气体由进气管进入喷嘴,经喷嘴内膨胀加速后,以很高的速度沿切线方向进入涡流室,气流在涡流室内形成高速涡旋,由于热阀与冷端孔板之间的压力差,在涡流管内的中心区域形成回流气体,经过涡流变换后分离成总温不相等的两部分气流．其中,处于中心部位的回流气流温度较低,     

基于MUSE软件的板翅式换热器设计与应用

介绍了板翅式换热器的基本结构和建模方法,运用MUSE软件对电站消烟降温系统所用板翅式换热器进行设计,给出了换热器最优设计结果和详细结构参数,并对其进行仿真研究。仿真结果表明,换热器热负荷特性良好。通过消烟降温系统试验分析,经换热器降温后的烟气温度与外界环境温差远小于4℃,达到了换热器的设计要求,具有良好的实际应用价值。     

基于多功能热管的高效吸附式制冰机组回质回热实验研究

设计了一种基于多功能热管的高效吸附式制冰机组,采用氯化钙/活性炭复合吸附剂和氨作为吸附工质对。吸附床的加热解吸、冷却吸附及回热过程均由热管工作完成,对该新型吸附制冰机组进行了回质回热研究,结果表明,回质回热型循环可使机组的制冷性能系数COP提高25.5 %,加热量减小约13 %,同时冷却器负荷降低约21 %;采用先回质后回热方式,在回质过程中继续加热解吸床可进一步增加机组制冰量。与传统回质相比,系统COP和单位质量吸附剂制冷功率SCP提高幅度均在15 %以上,且机组SCP的提高幅度高于COP的幅度;吸附制冰机组性能随冷却水温度的升高而下降,但系统的SCP始终维持在较高的水平。当冷却水温度为27℃、蒸发温度为-18.9℃时,系统的SCP仍然高达356.5 W·kg-1。     

基于微小槽道的冷媒直冷电池热管理系统性能研究与优化

本工作以基于微小槽道换热器的小型蒸气压缩系统为研究对象,对冷媒直冷电池热管理系统进行研究。确定了系统最佳冷媒充注量,总结了不同参数对系统热管理性能的影响规律,最后根据模型分析提出降低排气温度的改进方案。基于能效比(COP)最高的指标,确定系统冷媒最佳充注量为250 g。在固定加热功率条件下,随膨胀阀开度(OEV)的增加,微小槽道内的换热系数持续升高,而电池温度出现先降低后升高的趋势,因此存在最佳OEV使得电池温度最低;随电池模组加热功率增加,最佳OEV对应的蒸发器出口干度逐渐降低,虽然微小槽道换热系数有所升高,但是更快的加热功率增大速率使得电池温度升高;环境温度的升高对系统热管理性能产生不利影响,但是在35℃的高温环境下,电池温度依然能够被冷却至环境温度以下。基于AMEsim模型分析表明,增加冷凝器换热面积的方案,能够有效降低排气温度。     

白雾防止型密闭式喷淋冷却塔试验研究

为了防止冷却塔产生白雾,设计并制造了一种密闭式喷淋冷却塔。在该冷却塔中,冷却水分成两路分别在湿式换热器和干式换热器中冷却降温。湿式换热器采用铜翅片管,冷却水通过铜管向喷淋水释放热量,而喷淋水则和来流空气在翅片管表面进行传热传质。低温高湿的空气流过干式换热器后被铜铝复合翅片管内的冷却水加热,因此空气出口温度升高,使得出口空气和外部空气混合后的状态点不与饱和空气线相交,从而避免了白雾的产生。