空调蓄冷系统项目的经济评价——蓄冷系统与常规制冷系统的比较

空调蓄冷应用技术是实现电网移峰填谷一种很重要的技术措施。对蓄冷供冷系统的经济效益的评价最终决定了空调用户选择。文章以某空调案例经济评价的对比来说明蓄冷系统与常规制冷系统空调经济效益的差异。     

空调蓄冷系统项目的经济评价——蓄冷系统与常规制冷系统的比较

空调蓄冷应用技术是实现电网移峰填谷一种很重要的技术措施。对蓄冷供冷系统的经济效益的评价最终决定了空调用户选择。文章以某空调案例经济评价的对比来说明蓄冷系统与常规制冷系统空调经济效益的差异。     

蓄冷空调节能技改项目节能量计算方法探讨

蓄冷空调技术是国家推行的高效节能技术之一,但其绝对耗能量往往会大于常规空调,省钱不省电。本文通过一个实例,提出了采用电力移峰量折算法与节省电费折算峰电量法来合理折算企业节能量,有利于企业节能量的完成,可进一步鼓励蓄冷空调技术的推广。     

沸石-水吸附式蓄冷的热力分析和实验研究

吸附式蓄冷是一种蓄冷过程无能量损失且蓄冷量较大的储能方式,可以有效地利用太阳能或工业余热等低品位能量来制冷并长期储存.对这种新型蓄冷方式及其特点进行了热力学分析,以沸石－水作为吸附工质对研究了影响吸附式蓄冷的蓄冷量和放冷过程的因素,并对绝热放冷和冷却放冷这两种不同的放冷过程进行了计算模拟及实验研究.     

蓄冷型LNG重卡冷能利用空调系统全路况特性

为了满足LNG重卡驾驶空间的制冷需求,设计了一种具有蓄冷功能的LNG重卡冷能利用空调系统,构建了全路况行驶模型,并对LNG重卡在上坡段、平稳段和下坡段全路况下的制冷性能和影响因素进行了分析。结果表明：LNG重卡冷能利用空调系统上坡段的空调制冷量是6.150 kW,蓄冷量是0.551 kW;平稳段的空调制冷量是4.201 kW,蓄冷量是0.420 kW;下坡段的空调制冷量是2.902 kW,蓄冷器释放的冷量大于0.598 kW。该系统通过控制策略对蓄冷量进行合理的调控,满足LNG重卡全路况下空调系统稳定的供冷需求。     

空调相变蓄冷技术实验测试与分析

相变蓄冷系统兼备冰蓄冷系统和水蓄冷系统的特点,该技术克服了普通离心空调机组蒸发温度难以达到0℃以下、城市土地紧张无法建设大容积蓄冷槽等现实问题,为中央空调系统等提供一种更高效的蓄冷技术.     

蓄冷技术现状及研究进展

阐述了蓄冷技术的发展及其应用进展情况。蓄冷技术根据蓄冷温度区间不同可以应用于蓄冷空调、空气分离、超临界空气储能系统和低温制冷机领域中。不同应用领域采用不同的蓄冷材料。蓄冷空调主要采用水蓄冷、冰蓄冷、共晶盐蓄冷和气体水合物蓄冷等方式;空气分离和超临界空气储能系统的蓄冷材料为热力学性质适宜的显热材料;低温制冷机采用铅等显热蓄冷材料和具有磁相变的磁性材料蓄冷方式。     

气体水合物相变热研究进展

气体水合物作为一种特殊的相变材料,在形成与分解过程中会发生相态改变并伴随着相变热的变化。本文从气体水合物相变热的测定和应用两个方面对气体水合物相变热的研究现状进行了综述。对比分析了两种确定气体水合物相变热的方法,两种方法分别为差示扫描量热仪(DSC)实验直接测定法和基于相平衡的Clausius-Clapeyron方程间接计算法。综述了气体水合物相变热的应用研究现状,尤其是在空调蓄冷技术中的应用,其中气体水合物空调蓄冷技术从蓄冷工质和蓄冷装置两个方面进行了阐述。指出了气体水合物相变热应用研究中的重点和难点,为气体水合物相变热应用的进一步发展提供参考。     

气体水合物在空调蓄冷中的应用研究进展

介绍了国内外近几年气体水合物蓄冷技术应用研究进展.从节能与环保角度出发,分析了气体水合物作为新型蓄冷工质在空调蓄冷中应用的必要性.从气体水合物相平衡热力学、结晶动力学、数值模拟以及蓄冷装置等方面阐述了气体水合物在空调蓄冷中应用的可行性,为气体水合物蓄冷技术尽快走向实用化提出了研究重点.     

低温冰蓄冷的应用工程实例

低温冰蓄冷系统就是利用制冷机组在夜间电力低谷时段储存冷量,白天电力高峰时段释放冷量来供能,以达到均衡电力负荷,"移峰填谷"的目的.     

纳米TiO2流体表面改性及对真空闪蒸制冰的影响

利用电镜扫描法、紫外分光光度法及烘干称重法对纳米TiO₂流体的分散稳定性进行了综合评价,研究了表面活性剂种类及浓度对其分散稳定性的影响。将纳米TiO₂流体引入真空闪蒸制取冰浆系统,研究了纳米TiO₂浓度、表面活性剂浓度及对吸附作用下纳米TiO₂流体真空闪蒸制冰的影响。结果表明,表面活性剂类型对纳米TiO₂流体分散稳定性的影响很大,复合型的分散稳定性最佳,其次是阴离子型;纳米粒子及表面活性剂可以增强真空下纳米TiO₂流体的成核效果,增大含冰率,降低过冷度;表面活性剂浓度是影响真空闪蒸制冰系统压力及闪蒸率的重要因素,系统压力及闪蒸率均随着表面活性剂浓度的增大而增大;另外,确定了在吸附作用下真空闪蒸制冰系统中使用纳米TiO₂流体的最佳条件。在最佳条件下,含冰率为18.35%,过冷度为0.51℃,热导率为0.920W/(m·K),对比蒸馏水有较大改善。吸附作用下真空闪蒸制冰可行性较高,制取冰浆效果优良。     

纳米颗粒及分散剂对TETA溶液吸收CO2的影响

为探究纳米颗粒对TETA溶液吸收CO₂的影响及分散剂对纳米流体吸收CO₂的促进效果,采用两步法配制了不同纳米颗粒种类及粒径、不同震荡时间、不同TETA浓度、不同纳米颗粒固含量和不同分散剂固含量及种类的纳米流体,搭建TETA溶液鼓泡吸收CO₂试验台,分别测试了不同工况下制备的纳米流体对CO₂的吸收情况,并与空白TETA溶液进行对比。结果表明,纳米流体的脱除率增强系数随着纳米颗粒质量分数的增加而先提升后降低,粒径较大的纳米颗粒具有较好的传质性能,大尺寸可以减少相对表面积和能量,使得纳米颗粒的表面和量子尺度效应减弱;CO₂吸收速率在初始阶段随着超声破碎时间的增加而提升,但超声破碎时间超过1 h,吸收速率减缓;TETA浓度及纳米颗粒固含量影响试验中,随着浓度及固含量上升,脱除率增强系数均呈现先升高后降低的趋势,存在最佳值。综上,在浓度1 mol/L的TETA中添加固含量0.1%、粒径60 nm的TiO₂,经超声震荡1 h后对CO₂的吸收效果最好,脱除率增强系数最高可达1.9。以TiO₂-TETA-H₂O纳米流体为基液在其中添加C-Na、SDBS、X-100等分散剂时,由于TiO₂颗粒表面带正电荷,分散剂类型对TiO₂-TETA-H₂O纳米流体稳定性的影响大致呈现以下趋势:阴离子型>非离子型>阳离子型,且以双电子层理论为依据,添加阴离子型分散剂C-Na的质量分数为0.1%时对阳离子型纳米流体TiO₂-TETA-H₂O的稳定效果最好。     

MWCNT-H2O纳米流体对静态真空闪蒸制冰实验的影响

在蒸馏水中加入多壁碳纳米管（MWCNT）纳米粒子,选用亲水性非离子型表面活性剂TNWDIS为分散剂。经过超声波震荡,配制分散均匀稳定的MWCNT-H₂O纳米流体。利用静态真空闪蒸实验台,设定系统压力为100Pa,研究在吸附作用下多壁碳纳米管纳米粒子浓度、粒径、TNWDIS与MWCNT配比对闪蒸制取冰浆实验的影响。结果表明,多壁碳纳米管的加入可消除闪蒸制冰的相变蓄冷阶段、缩短液相降温时间使流体更早出现过冷现象;20～40nm粒径的MWCNT纳米粒子使用TNWDIS进行分散,质量分数范围在0.075%～0.15%时多壁碳纳米管纳米流体分散均匀稳定、达到最佳效果,其中质量分数为0.1%的纳米流体最大降低水的过冷度达62.2%;过冷度随着MWCNT纳米粒子粒径的增大而升高,闪蒸率基本维持在40%,但含冰率呈现非线性变化;20～40nm粒径的MWCNT纳米粒子使用TNWDIS配制成质量分数为0.1%的纳米流体,TNWDIS与MWCNT的分散配比建议采用0.5∶1,过冷度基本维持在2℃。     

Synthesis of ZrO2 nanoparticles and effect of surfactant on dispersion and stability

This work investigates the stability of dispersions of zirconium oxide nanoparticles, synthesized by the sol-gel method, with zirconium isopropoxide precursors. Nanofluids at concentrations of 0.1 wt% were prepared by dispersing the synthesized nanoparticles in deionized water. Anionic sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS), cationic cetyltrimethylammonium bromide (CTAB), and non-ionic polyvinyl pyrrolidone (PVP) at concentrations of 0.01 wt%, 0.03 wt%, and 0.05 wt% were used for nanoparticle dispersion. Stability was analyzed by means of dynamic light scattering (DLS), zeta potential, pH, visual inspection, and UV–vis. Transmission electron microcopy (TEM) images revealed particles with a size of 59.9 ± 13.5 nm, and x-ray diffraction (XRD) showed crystalline materials. The results of sedimentation, hydrodynamic radius, and absorbance indicate that the presence of surfactants reduces agglomeration and improves the stability of nanofluids over time. The non-ionic surfactant, PVP, produced a better effect on the hydrodynamic radius than its ionic counterparts (SDBS and CTAB). In addition, the type of surfactant was found to have a significant effect on the pH, zeta potential, and isoelectric point of the ZrO₂ nanoparticles. Finally, the stability analysis revealed that stable nanofluids with a final concentration of 0.01 wt% of particles can be obtained after 20 days, demonstrating the potential of such nanofluids for heat transfer applications.     

Al2O3纳米流体动态喷射真空制冰特性

配制溶质为Al₂O₃纳米粒子、黄原胶为分散剂,经超声波振荡后分散均匀稳定的Al₂O₃-H₂O纳米流体。利用真空动态喷射制冰实验装置,设定初始压力300 Pa,研究在有无固体吸附作用、不同纳米流体浓度、不同纳米颗粒粒径和不同供液流量下的真空闪蒸制冰特性。结果表明,吸附作用对真空制冰系统稳压效果显著且有助于捕捉实验中的水蒸气;当冷却介质温度低于吸附剂初始温度时,吸附剂有更好的吸附能力但冷却温度不宜过低;纳米流体浓度越大、纳米粒子粒径越小,更利于制取高含冰率的冰浆;对于同一浓度的纳米流体,合理控制供液流量可以获得不同含冰率的冰浆;在2%（质量）NaCl下,各粒径的纳米流体浓度不宜超过0.05%（质量）。     

纳米冷冻机油热导率的实验研究

采用两步法,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,制备了不同种类的纳米冷冻机油并对其分散稳定性进行了实验研究。采用Hot Disk热常数分析仪,测量了40℃下纳米冷冻机油(纳米材料为TiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、石墨和碳纳米管,体积分数为0.05%、0.1%、0.2%、0.5%、1%和2%)的热导率,分析研究了颗粒体积分数、粒径、材质以及表面活性剂等因素的影响。结果表明:纳米冷冻机油的热导率随着颗粒体积分数的提高而增大;相同体积分数下随着颗粒粒径的增大而减小,而相同粒径下又随着颗粒材质热导率的提高而增大;同时分散稳定性优的纳米冷冻机油热导率较高。基于纳米粒子的体积分数、粒径、团聚理论和布朗运动开发了纳米冷冻机油热导率预测模型,并与实验数据进行比较,发现预测值与90%的实验数据偏差在±3%以内,平均偏差1.6%。     

Suspensions of Iron Oxide Nanoparticles Stabilized by Anionic Surfactants

Two common anionic surfactants, sodium oleate (SO) and sodium dodecyl benzene sulfonate (SDBS) were used to re‐suspend iron oxide nanoparticles in aqueous solutions. At certain SO concentrations, the SO formulations produced highly stable suspensions. In contrast, SDBS‐stabilized nanoparticles exhibited poor stability at all concentrations. The adsorption isotherm of SO on iron oxide nanoparticles revealed that stable suspensions were obtained when the equilibrium SO concentration (after adsorption) reached its critical micelle concentration (CMC). At this “optimal” condition, the maximum SO adsorption was reached, and the zeta‐potential of the particles was highly negative (～ ?50 mV). According to the SO isotherm, this optimal formulation coincided with the formation of a highly compact SO bilayer. The SDBS isotherm, on the other hand, revealed that SDBS is not strongly adsorbed on the surface of iron oxide nanoparticles and that is likely that a patchy, loosely packed bilayer, is formed on the surface of the iron oxide nanoparticles when the equilibrium SDBS concentration reaches its CMC. The DLVO theory confirmed the connection between formulation conditions and the corresponding stability. This works confirmed that the formation of a surfactant bilayer is an important element in producing stable nanoparticle suspensions with anionic surfactants. It was also confirmed that for anionic surfactants, electrostatic repulsions are an important factor in establishing an energy barrier against flocculation. This work also introduced two more elements into the design of nanoparticle suspensions. The first element is that, in order to ensure the best possible dispersion, the surfactant concentration in solution at equilibrium with the adsorbed surfactant should be close or slightly above its CMC. The second element is that the molecular structure of the surfactant should facilitate the formation of closely packed bilayers.     

十二水磷酸氢二钠纳米复合相变材料的过冷特性

研制了一种以十二水磷酸氢二钠（Na₂HPO₄·12H₂O）为主储能材料的中低温相变材料。通过添加成核剂纳米Al₂O₃、纳米TiO₂、纳米石墨粉、多壁碳纳米管和高分子分散剂聚丙烯酸钠（PAAS）对Na₂HPO₄·12H₂O改性。结果表明,多壁碳纳米管减少过冷度的同时会破坏Na₂HPO₄·12H₂O的相变特性,添加3%（质量分数）的纳米Al₂O₃可以减少40.7%的过冷度,添加4%的纳米TiO₂可以减少44.6%的过冷度,添加4%的纳米石墨粉可以减少62.3%的过冷度。对于添加3%纳米Al₂O₃的复合相变材料,PAAS浓度对过冷度无影响;对于4%纳米TiO₂的复合相变材料,添加4% PAAS过冷度最低为3.2℃,减少了76.1%;对于4%纳米石墨粉的复合相变材料,2% PAAS过冷度最低为1.2℃,减少了90.7%;纳米石墨粉/PAAS/Na₂HPO₄·12H₂O三元复合相变材料经过100次循环实验后,发现具有较好的热稳定性。     

CuO-水纳米流体多孔球层池沸腾传热特性

对CuO-水纳米流体在6mm多孔球层内进行池沸腾实验研究。实验使用了40nm的CuO纳米颗粒,加以不同浓度的十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为表面活性剂,配成多种不同配比关系的纳米流体。实验结果表明,当表面活性剂浓度与纳米颗粒浓度在0.01%~0.03%（质量分数,下同）之间变化时,两者浓度相近的纳米流体稳定性较好,沸腾传热效果高。其中表面活性剂浓度略高于CuO浓度时,传热效果较好,在SDBS浓度为0.03%、CuO浓度为0.02%时达到最大,为41670W/(m²·K);而纳米颗粒浓度增大时,根据其对纳米流体的稳定性和沉降效应的影响,在不同程度上可增强或削弱沸腾传热。同时对纳米流体的池沸腾进行可视化研究,利用气泡脱离特性对实验结果作了诠释。所得结果可为纳米流体在多孔球层的池沸腾传热特性研究提供有益的研究数据。     

三种表面活性剂对Fe3O4纳米颗粒的形貌影响

选用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、十二烷基磺酸钠(SDS)3种表面活性剂,研究了这3类不同表面活性剂和不同添加量对Fe3O4纳米颗粒的形貌调控作用,利用透射电镜(TEM)对样品进行表征分析,并给出了机理解释。结果表明:1)3种不同的表面活性剂的加入都获得球形或近球形的纳米颗粒。根据TEM及沉积时间的综合分析,3种活性剂的平均粒径比较:SDS相似文献