一种新型蓄冷冰箱及其运行过程研究

应用蓄冷节能原理,在现有冰箱(包括冷藏室和冷冻室)上安装敷管蓄冷板和箱壁蓄冷板,蓄冷板内封装NH4Cl、NaCl(或KCl)水溶液按一定比例组成的蓄冷材料,其相变温度与冰箱蒸发温度相适应.实验数据表明,蓄冷冰箱与普通冰箱相比,温度均匀、波动小,压缩机启停频率减少,节能%5～13%.     

甲酸钠低温相变材料的研制及其在蓄冷箱中的应用

本文针对蓄冷保温箱研制了一种相变温度适宜、潜热较高、腐蚀性较小、不产生气体的低温相变材料甲酸钠(二水)21%+79%,并制作了纯聚氨酯发泡(PU)、真空绝热板-聚氨酯复合(VIP-PU)两种保温箱,将研制的相变材料充冷后分别应用于两种不同材质保温层的蓄冷保温箱中,针对不同材质保温箱、不同蓄冷剂质量、不同冷冻温度的对比实验观察放冷效果。结果表明:在冻结温度-60℃情况下,真空绝热板-聚氨酯复合的蓄冷箱保冷效果是纯聚氨酯蓄冷箱的两倍;当所用蓄冷剂质量为15kg,真空绝热板-聚氨酯复合的蓄冷箱能够维持箱内-10℃的低温环境13 h,具有最优的保冷效果。     

基于板式冰蓄冷的冷藏库恒温特性的实验研究

冷库中增加蓄冷系统可以起到稳定库内温度、延长保鲜时间的效果,与峰谷电价结合,还可以实现良好的经济性。利用保温箱模拟冷库,在保温箱安放相变蓄冷板,板内充注水作为蓄冷液,所用蓄冷液体积与保温箱的容积比为1:30。通过测试分析蓄冷保温箱内的保温效果、空间温度分布及传热温差,验证了内部采用蓄冷板系统的冷库,在电价高峰期的8小时之内,温度波动小于0.6℃,库内各点最大温差为1.1℃,能够达到货物保存的要求及节能的效果,为冰蓄冷技术在冷库系统中的应用奠定理论和实验基础。     

基于板式冰蓄冷的冷藏库恒温特性的实验研究

冷库中增加蓄冷系统可以起到稳定库内温度、延长保鲜时间的效果,与峰谷电价结合,还可以实现良好的经济性.利用保温箱模拟冷库,在保温箱安放相变蓄冷板,板内充注水作为蓄冷液,所用蓄冷液体积与保温箱的容积比为1:30.通过测试分析蓄冷保温箱内的保温效果、空间温度分布及传热温差,验证了内部采用蓄冷板系统的冷库,在电价高峰期的8小时之内,温度波动小于0.6℃,库内各点最大温差为1.1℃,能够达到货物保存的要求及节能的效果,为冰蓄冷技术在冷库系统中的应用奠定理论和实验基础.     

可装卸式蓄冷保温箱冷链运输效果

可装卸式蓄冷保温箱组装、拆卸方便,是蓄冷保温箱发展的趋势。本文实验研究了平菇的冷链运输效果,测定箱内空气温度、平菇中心温度和蓄冷剂温度变化,计算可装卸蓄冷箱冷链运输过程缝隙漏热率,每隔30 h对平菇取样进行感官评定,测定其营养指标变化。结果表明:当环境温度25℃时,56 h后蓄冷剂完全液化,比预计时间少8 h,表明蓄冷剂需求量的估算值偏小,可以使用系数修正法予以调整;可装卸式蓄冷保温箱缝隙漏热率达到12.97%,缝隙漏热量占比大,应优化组装工艺;实验60 h与0 h相比,感官评分下降3.53%,可溶性固形物含量下降5.9%;可溶性蛋白质含量下降4.2%;维生素C含量下降9.96%,实验过程平菇商品价值、营养价值变化不大。     

蓄冷剂质量对挤塑聚苯乙烯保温箱温控效果的影响研究

目的研究蓄冷剂质量对挤塑聚苯乙烯保温箱温控效果的影响。方法在3种不同的外界温湿度环境条件下,向保温箱内部加入不同质量的蓄冷剂,研究蓄冷剂质量对挤塑聚苯乙烯保温箱温控效果的影响。结果加入不同蓄冷剂质量时,保温箱内各点的保温时间不同,但均遵循着一个规律,即保温箱底层测点的保温时间中层测点的保温时间上层测点的保温时间。在温度为23℃和相对湿度为50%的外界环境下,30 mm厚的XPS保温箱内蓄冷剂与药品质量比为4∶1时,能够有效保存药品在2~8℃,保温时间达到24 h以上。建立了挤塑聚苯乙烯保温箱中心点处的外界温度-蓄冷剂与药品质量比-保温时间的三维模型。结论蓄冷剂结合聚苯乙烯保温箱内部温度可控制在2~8℃,满足冷藏药品短途快递运输的温控要求。     

蓄冷板对冷库保温的影响实验

目的 为了缓解当下电网的电力失衡问题,提出利用蓄冷材料与冷库相结合的方案,使相变材料在用电低峰时期蓄冷,在用电高峰时期释冷,以缓解电网负荷。方法 测量不同材料的热工性能,筛选出适合冷库温度的相变蓄冷材料,制成蓄冷板,并在实际冷库中进行实验。收集安放在库内温度测点的数据,并对数据进行分析。结果 放置蓄冷板后,冷库的温度波动值从2 ℃降至0.5 ℃。放置蓄冷板后库内温度的不均匀系数在4 h后为0.56,而未放置蓄冷板库内温度的不均匀系数在2.5 h时已达到1.2。放置蓄冷板后冷库的温度回升时间较对照冷库最高延缓了126 min,放置蓄冷板3 h后冷库温度上升了8 ℃,而无蓄冷板的冷库温度上升了13 ℃。结论 蓄冷板可以有效缓解冷库温度的回升,并使冷库内温度分布得更加均匀。未来可通过提高蓄冷材料和冷板材料的导热系数,以及添加冷板肋片等方法来强化换热,达到更好的释冷、保冷效果。     

铁路冷冻板冷藏车放冷时间的分析

本文从冷板车运用热负荷、冷板布置位置对传热的影响、车内温度的变化、冷板蓄冷量所能维持的时间、冷板车与普通机冷车运用热负荷的差别等方面，分析了现有第一代铁路冷板冷藏车的放冷时间问题，认为用温度调节板来调节车内温度是不够理想的，根据冷板制冷特点，建议将冷板车作为运输０℃以下低温货物的冷藏车。     

相变蓄冷剂对冷链包装温控效果的影响

目的 研究不同相变蓄冷剂对冷链运输包装传热性能和温控时间的影响。方法 通过采用独特的包装结构设计,并根据运输环境温度对蓄冷剂进行不同的预处理,充分利用相变材料在固-液相态转变过程中良好的温控性能。结果 在保温箱体性能参数不变的情况下,其温控时间取决于所用相变材料的相变温度和相变焓值。在极端高温、极端低温和交变温度条件下,采用熔点为5 ℃的相变蓄冷剂,可以将包装的保温时间从1 h延长至80 h以上,而且包装内保持了长时间4~5 ℃的恒温平台;采用熔点为0 ℃的水作为蓄冷剂,包装内则会出现长时间的过冷,温度平台在?1~2 ℃范围内。实验测得的包装保温时间与传热计算所得的理论值相吻合,偏差不大于±10%。结论 采用合适的相变蓄冷剂可以大大延长温控包装的保温时间,并通过对蓄冷剂进行有效的预处理,在各种极端温度环境下均可确保冷藏药品的运输安全。     

铁路冷冻冷藏车放冷时间的分析

本文从冷板车运用热负荷，冷板布置位置的对传热的影响，车内湿度的变化，冷板蓄冷量所能维持的时间，冷板车与普通机冷车运用热负荷的判别等方面，分析了现有第一代铁中 冷藏车的放冷时间问题，认为用温度调节板来调节车内温度是不够理想，根据冷板制冷特点，建议将冷板车作为运输０℃以下低温货物的冷藏车。     

EPP多温区保温箱温控效果的特性研究

目的开发一种多温区的保温箱,并对其温控效果进行研究。方法通过单因素实验,研究蓄冷剂的摆放位置、外界环境、蓄冷剂与冷鲜产品的质量比等对保温箱温控效果的影响。结果研究结果表明,侧面摆放结合顶部摆放的方式是保温效果最佳的蓄冷剂摆放方式。在温度为23℃、相对湿度为50%的外界环境下,厚度为30 mm的EPP多温区保温箱内,蓄冷剂与冷鲜产品的质量比分别为5∶6(冷藏区)和8∶5(冷冻区)时,保温时间达到24h以上。保温箱各测试点的保温时间随蓄冷剂质量的增加而延长,且冷藏区和冷冻区的保温时间最长可分别达到44和28 h。建立了外界环境温度-蓄冷剂与冷鲜产品质量比-保温时间的数学模型。结论该多温区保温箱能够满足冷鲜产品短途快递运输的温控要求。     

蓄冷板冻结与释冷的实验研究

通过实验的方式,分别研究了初始温度为30℃的Na Cl蓄冷板在-25、-35和-40℃的环境中的冻结过程以及初温度为-25℃的Na Cl蓄冷板在-10、-5和0℃环境中的释冷过程。实验结果表明:在冻结过程中,当环境温度低于Na Cl共晶液的共晶温度-21.2℃时,环境温度对共晶液开始结晶的时间有较大影响,而对共晶液从开始结晶至完全冻结过程所需时间影响较小;释冷过程中,环境温度高于Na Cl共晶液共晶温度-21.2℃时,外界环境对蓄冷板释冷所需时间以及共晶冰开始融化到完全融化的过程影响较大。     

蓄冷板释冷过程的数值模拟和实验研究

对蓄冷板内共晶液的热力学特性进行了分析,并且建立了蓄冷板释冷的数学模型。通过数值模拟的方法,模拟了NaCl蓄冷板在初始温度为-30℃,环境温度为-10℃、0℃和10℃三种不同温度条件下的释冷过程,并且通过相关的实验研究,对模拟结果的准确性进行了验证。通过研究得到了蓄冷板在不同条件下的释冷过程及特点。研究结果表明:在NaCl蓄冷板的释冷过程中,当其所处的环境温度高于-21.2℃,即其共晶温度时,外界环境温度会对冷板内共晶冰开始发生相变的时刻产生较大影响;外界环境温度越高,蓄冷板内共晶冰开始融化到完全融化所需要的时间越短。计算结果与实验结果吻合良好,两者之间的平均偏差小于0.5℃,说明数学模型及计算方法的可靠性。     

PCM蓄冷板式冷藏车温度场数值模拟研究

本文以冷藏车为研究对象,建立了冷藏车箱体的物理模型和数学模型,将已研制的新型相变材料(HWY-1)运用到蓄冷式冷藏车内,并利用ANSYS-FLUENT对冷藏车车厢内的温度场进行了数值模拟。通过对冷藏车车厢内有蓄冷板和无蓄冷板温度场的模拟分析,研究车厢内不同横截面的温度。结果表明,在有蓄冷板的条件下距车厢底部500 mm、1000mm、1500 mm、1800 mm处的温度点,7 h后与初始温度相比分别下降了5.7%、24.5%、51.9%、76.3%,而在无蓄冷板的条件下,这些温度测点都有不同度的提高。因此,应用PCM蓄冷板式冷藏车车厢内的温度可以保持长时间低温,符合冷藏运输过程中实际需求。     

Al_2O_3-H_2O纳米蓄冷箱蓄冷效果的影响因素

本文采用低密度海绵吸附纳米流体(相变蓄冷剂)中的纳米颗粒,改变蓄冷剂(PCM)的热物理性质,以强化蓄冷箱的蓄冷效果。采用正交实验法,以胡萝卜为实验对象,箱内空气平均温度对时间的积分值为对比指标,分析海绵厚度(8 mm、16 mm、20 mm)、纳米流体质量分数(0.1%、0.15%、0.2%)、每千克蔬菜对应的蓄冷材料质量(0.429 kg、0.5 kg、0.571 kg)、蔬菜预冷温度(-1℃、4℃、12℃)对蓄冷效果的影响。研究结果表明:影响蓄冷效果的主次因素为蔬菜预冷温度、纳米流体质量分数、蓄冷材料质量、海绵厚度;蓄冷效果随着海绵厚度、PCM质量分数和PCM质量的增大而增强,预冷温度在4℃时较佳;由极差值可知,各因素的最优水平为海绵厚度20 mm、纳米流体质量分数0.2%、蓄冷材料质量0.571 kg、预冷温度4℃,但是从经济角度考虑,海绵厚度可以用16 mm代替20 mm,纳米流体质量分数可以用0.15%代替0.2%。该实验方法及结果具有指导借鉴作用,可以为后期的实验及分析提供理论基础。     

分体式冷板冷藏车设计及温度场分析

目的 研究冷板冷藏汽车各关键参数的确定方法,以及冷板布置情况对保冷效果的影响。方法 设计一种分体式冷板冷藏汽车,并确定车厢结构、充冷方式、冷板尺寸及制冷机组功率。利用有限体积法分析比较预冷阶段不同冷板布置形式对车厢内温度场的影响。结果 经过预冷30 min后,采用顶置加侧置冷板的方式时车厢中心位置温度为2.9 ℃,采用顶置冷板方式时车厢中心温度为10.1 ℃。结论 采用分体式充冷方式提高了整车质量的利用系数,且各参数确定方法及温度场分析方法可为冷板冷藏汽车的设计提供一定依据。     

蓄冷剂摆放位置对保温箱中温度场的影响

目的探讨蓄冷剂摆放位置不同时,保温箱保温过程中内部温度场的分布情况和变化规律。方法应用有限元法,以ICEMCFD建立保温箱基本模型,并通过改变模型内部蓄冷剂的摆放位置建立侧面摆放(2种)、顶部摆放和边缘摆放共4种摆放方式。将内部空气的对流换热与箱体的热传导过程统一成一个整体,通过Fluent进行热流耦合分析。结果得到了保温箱内部温度场分布一般规律,蓄冷剂摆放位置不同时温度场分布情况有很大差异,其中边缘摆差异性最大,侧摆次之,顶摆温度场分布最均匀。结论针对可利用体积、温度场均匀程度、箱内平均温度来说,顶摆方式无疑是最佳的蓄冷剂摆放位置。     

蒸气压缩式CO2水合物直接接触蓄冷系统的仿真研究

本文建立了水冷压缩式CO₂水合物直接接触蓄冷系统的仿真模型,模拟研究了不同充注压力(3.5、3.6、3.7、3.8 MPa)下蓄冷系统的降温曲线和总蓄冷量。研究发现,降温曲线的模拟结果与实验结果的相对误差依次为4.02%、4.43%、3.38%、1.89%,总蓄冷量的模拟结果与实验结果的相对误差依次为0.82%、3.41%、1.45%、1.81%,所有相对误差均小于5%,说明模型具有较好的预测能力。为了提高实验系统蓄冷性能,采用模型进行系统优化,结果表明：冷却水流量由65 mL/s增至100 mL/s时,系统预冷时间由22.5 min减至20.8 min,系统COP先增加后减少。冷却水流量为95 mL/s时,系统COP最大;冷却水温度由22℃升至30℃时,系统预冷时间由16.1 min增至21.9 min,系统COP由1.77降至1.53;当充注压力由3.5 MPa升至5.0 MPa时,排气压力由5.4 MPa升至12.1 MPa。当充注压力为5.0 MPa时,排气压力为12.1 MPa,超过压缩机警戒压力,所以低于5.0 MPa的充注压力较为安全。     

蓄冷技术在食品冷链物流中的研究进展

目的 研究蓄冷技术在食品冷链物流中的应用进展, 提出仍需解决的问题。方法 综述了蓄冷技术应用于蓄冷板冷藏车、 蓄冷型保温运输箱、 控温包装、 低温仓储冷库等领域的研究进展, 同时对食品冷链用蓄冷剂的相变温度、 相变潜热、 用量等相关参数及其与微胶囊等技术的复合研究进行了论述。结果 蓄冷技术在食品冷链的各环节中都具有广泛的应用背景和节能潜力。结论 蓄冷材料本身、 蓄冷板冷藏车、 蓄冷式多温共配技术等是今后蓄冷技术在食品冷链物流中应用的研究方向。     

冰箱组合式相变材料蓄冷的实验研究

本文从冰箱蓄冷的研究现状出发,提出了一种新的冰箱蓄冷方法--采用组合式相变材料蓄冷的方法.通过对组合式相变材料的相变温度和相变潜热的DSC测试结果和冰箱降温保温实验结果分析可知,采用组合式相变材料蓄冷可以延长冰箱的保冷时间,可以作为一种新的冰箱蓄冷方案.