低温余热驱动的氨吸收/压缩联合制冷循环的热力性能分析

提出了以低温余热为驱动热源的氨吸收,压缩联合制冷循环过程,根据schulz所建立的氨水溶液的热力学性质方程,对此循环过程的热力性能进行了模拟计算.分析考察了蒸发温度、压缩比、放气范围等参量对系统的制冷系数,发生温度和循环倍率的影响规律.结果表明,与单级氨吸收制冷相比,在同样的蒸发温度下,氨吸收/压缩联合制冷循环过程可以显著降低热源温度,为有效利用低温位余热进行制冷提供了一种有效的方法.     

复合制冷循环在分布式能源利用中的热力学分析

为了更好地在分布式能源系统中有效利用低品位太阳能,基于PR状态方程对R134a-DMF体系的热物性描述,本文采用Aspen Plus过程模拟软件,对复合制冷循环进行了模拟计算,考察了压缩机出口压力的增加对低品位热利用性能的影响。结果表明,在一定的蒸发温度、冷凝温度、吸收温度和发生温度下,存在一个最佳压缩机出口压力区域,使得复合制冷的循环性能最优。同时,通过log p-T和log p-h热力学图,分析了复合制冷循环的节能机理。结果表明,在压缩循环中引入吸收循环,相当于降低冷凝压力,降低机械功消耗,复合制冷循环即可通过低品位热获得较好的制冷效果。这是在独立的吸收式制冷循环中不可实现的。热力学分析验证了模拟结果。     

R744直接接触冷凝制冷循环性能分析

对R717循环辅助过冷、R744主循环制冷压缩机排出的气体与R744过冷液直接接触冷凝的R717/R744-DCC制冷循环的热力性能进行分析,得出:R717/R744-DCC直接接触冷凝制冷循环存在最佳的R744主循环冷凝温度,并获得最优的性能系数和最低的R717冷凝器散热量。R744主循环过冷液体的过冷度增大,最优的性能系数降低,最低R717冷凝器散热量增大,对应的R744主循环冷凝温度升高,R744蒸发器的质量流量减少。与常规R717/R744复叠式制冷循环的热力性能比较,在相同的运行工况和最佳R744主循环冷凝温度下,R717/R744-DCC直接接触冷凝制冷循环最优性能系数提高了5.2%,最低R717冷凝器散热量减少了1.6%。R744主循环冷凝温度在-10~8℃范围内,R717/R744-DCC直接接触冷凝制冷循环R744蒸发器的制冷剂质量流量减少了1.75%~2.61%,R717冷凝器的制冷剂流量减少了0.51%~0.82%。     

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     

增压双效氨水吸收制冷循环性能分析

在双效氨水吸收制冷循环的基础上,提出了一种增压双效氨水吸收制冷循环。结合Schulz氨水状态方程式,通过数学建模对该循环过程进行模拟计算。分析了增压比、制冷温度、热源温度、冷却水温度对循环性能的影响,并和双效氨水吸收制冷循环进行比较。结果表明,增压双效氨水吸收制冷循环中,增压比是非常重要的影响因素,它直接影响循环的性能系数;在其他工况参数不变的条件下,增压双效氨水吸收制冷循环有其最佳的增压比;在适当的增压比下,扩大了双效循环的应用范围,在制冷温度较低时,也可以具有较高的性能系数,而且在相同制冷温度下,降低驱动热源温度也能达到理想的循环效果,从而使本循环可利用的热源范围得以扩展。     

R744直接接触冷凝制冷循环性能分析

对R717循环辅助过冷、R744主循环制冷压缩机排出的气体与R744过冷液直接接触冷凝的R717/R744-DCC制冷循环的热力性能进行分析,得出：R717/R744-DCC直接接触冷凝制冷循环存在最佳的R744主循环冷凝温度,并获得最优的性能系数和最低的R717冷凝器散热量。R744主循环过冷液体的过冷度增大,最优的性能系数降低,最低R717冷凝器散热量增大,对应的R744主循环冷凝温度升高,R744蒸发器的质量流量减少。与常规R717/R744复叠式制冷循环的热力性能比较,在相同的运行工况和最佳R744主循环冷凝温度下,R717/R744-DCC直接接触冷凝制冷循环最优性能系数提高了5.2%,最低R717冷凝器散热量减少了1.6%。R744主循环冷凝温度在-10～8℃范围内,R717/R744-DCC直接接触冷凝制冷循环R744蒸发器的制冷剂质量流量减少了1.75%～2.61%,R717冷凝器的制冷剂流量减少了0.51%～0.82%。     

基于R124/DMAC为工质的压缩吸收式制冷系统的性能分析

吸收式制冷能够利用工业余热进行制冷,但存在不能高效利用100℃以下废热的问题。本文以压缩吸收式制冷系统为研究对象,采用新型制冷工质对R124/DMAC,对不同发生压力、发生温度和冷凝温度下系统性能的变化规律进行研究,并与传统氨/水制冷系统的性能进行比较。结果表明影响系统制冷系数(COP)、?损和?效率的主要因素是发生温度和发生压力,在相同冷凝温度下,R124/DMAC制冷系统的最佳发生压力为600k Pa,最佳发生温度为75℃;而氨/水制冷系统的最佳发生压力为1100k Pa,最佳发生温度为100℃,采用新型制冷工质对能够有效地利用更低品位的热源进行制冷,同时系统的安全性更高。     

中间完全冷却CO_2跨临界双级压缩节流循环

双级压缩是提高CO2跨临界制冷循环性能系数COP的有效途径,且中间完全冷却形式的性能优于中间不完全冷却形式。对于中间完全冷却CO2跨临界双级压缩节流循环,节流形式有一次节流(STDC循环)和两次节流(DTDC循环)。分析了高压压力和气体冷却器出口温度对STDC循环和DTDC循环的性能影响,并与CO2跨临界单级压缩(STSC)节流循环进行了比较。结果表明:在给定条件下,DTDC循环的COP值最大、STDC循环的最优高压压力值最高;随着气体冷却器出口温度的升高,3个循环的最大COP均减小,最优高压压力均升高,压缩机的等熵效率均降低。对于DTDC和STDC循环,最优中间压力值偏离高压压力与低压压力的几何平均值,但是对系统的性能系数影响不大。     

太阳能-动力复合驱动制冷循环的能量互补分析

低温太阳能集热器的效率高、成本低,但获取的热源温度偏低(100℃),难以制取0℃以下的冷量。因此,本文提出采用太阳能-动力复合驱动的氨水制冷循环。为了剔除热和功的品位不同对复合制冷循环评价的困扰,本文采用热驱动性能系数(w)和热驱动制冷率(a)进行循环性能评价。采用Aspen Plus过程模拟软件,对复合制冷循环进行了模拟计算,考察了压缩机出口压力变化对低品位热在复合制冷循环中利用率的影响,分析了复合制冷循环中两种品位不同的能量在复合制冷过程中的互补机理。结果表明,在压缩机出口压力变化的过程中,存在最佳出口压力范围,使得复合制冷循环的性能最优。     

高温气体与过冷液直接接触凝结制冷循环的性能分析

提出制冷压缩机排出的高温高压制冷剂气体与制冷剂过冷液体直接接触凝结换热的新型制冷循环,结合自然工质氨的热力特性,分析直接接触凝结制冷循环的热力性能,并与常规双级压缩和单级压缩制冷循环的性能进行对比,得出:随着主循环饱和液温度的升高,直接接触凝结制冷循环的性能系数先增大后减小存在最大值,冷凝器散热量先减小后增大存在最小值,流过蒸发器的制冷剂质量流量逐渐增大。在相同蒸发温度和冷凝温度下,当过冷液体的过冷度为20℃时,较常规双级压缩制冷循环,直接接触凝结制冷循环的性能系数提高4.92%,冷凝器散热量减少6.65%,蒸发器的制冷剂质量流量减少7.2%~7.9%;当过冷液体的过冷度为5℃时,较常规单级压缩制冷循环,直接接触凝结制冷循环的性能系数提高6.52%,冷凝器散热量减少3.32%,蒸发器的制冷剂质量流量减少8.58%~8.91%。结果表明氨直接接触凝结制冷循环较常规制冷循环具有明显的优势。     

压缩机和喷射器耦合的双级蒸发喷射循环性能分析

喷射循环和双级蒸发循环都能有效提高蒸气压缩制冷循环COP,因为它们分别降低了由等焓节流和温差传热造成的热力学损失。为了进一步提高循环能效,通过复合使用上述两项节能措施,提出了一种压缩机和喷射器耦合的双级蒸发喷射循环。通过建立新型循环的热力学模型,使用数值计算的方法验证了其显著的节能效果。在特定工况下,双级蒸发喷射循环制冷COP较简单循环、喷射循环和双级蒸发循环分别可提升20.4%、10.9%和7.4%,且该循环在使用多种不同制冷剂时均能获得能效提升效果。     

R23/R134a一级分凝和二级分凝自复叠喷射制冷循环性能理论分析

基于非共沸混合工质自复叠原理应用于喷射制冷循环的研究,对一级分凝和二级分凝自复叠喷射循环进行了理论分析,研究了使用R134a/R23非共沸混合工质时制冷剂的配比、冷凝温度和蒸发温度对两种循环性能的影响,结果表明：随着低沸点组分R23质量分数由0.10增至0.20,一级分凝循环喷射器压比在3.4附近变化,而二级分凝循环喷射器压比在1.8附近变化,两种循环COP均增大;随着冷凝温度由18℃升至23℃,一级分凝循环喷射器压比由3.242增至3.792,而二级分凝循环喷射器压比由1.860升至1.867,两种循环COP均降低;随着蒸发温度由-10℃降至-15℃,一级分凝循环喷射器压比由3.454降至2.832,而二级分凝循环喷射器压比由1.870降至1.840,两种循环COP均升高,并且在相同工况下,二级分凝循环COP远高于一级分凝循环;二级分凝循环在喷射器压比为1.8时,可获得-15℃温区的制冷温度。     

采用新型循环方式的硅胶-水吸附式制冷机

The paper proposes an adsorption refrigeration system using silica gel and water as working pair with novel design. In this system, the adsorber, condenser and evaporator are housed in one vacuum chamber, forming an adsorption refrigeration unit. Two such units work alternatively to supply cooling continuously. The construction, parameters of the adsorber, condenser and evaporator and characteristics of the cycle are given. The experimental results demonstrate that the mass recovery process can significantly improve the cooling capacity and COP. The effects of evaporating temperature and cooling water inlet temperature on chiller performance are analyzed. Comparison of the novel system and conventional ones demonstrates that the novel system has a higher performance than the conventional ones with heat recovery process if the problem of cooling loss can be resolved.     

改进型太阳能喷射制冷系统变工况特性

太阳能喷射制冷系统具有变工况间歇性工作特点,为提高太阳能喷射制冷系统的使用时间,获得太阳能喷射制冷系统的最佳变工况工作特性,提出了改进太阳能蓄热水箱流程,并在建立太阳能喷射制冷系统热力学模型基础上,选择新型环保制冷剂R161为工质研究了太阳能喷射制冷系统变工况热力学特性。结果表明,与传统太阳能喷射制冷系统相比,所改进的太阳能蓄热水箱结构增加了太阳能喷射制冷系统工作时间和系统制冷效率,系统工作时间延长12.5%,系统提前2 h开始工作,系统的制冷效率提高8.5%。该研究结果可为改进型太阳能喷射制冷系统的工程设计提供理论参考。     

CO2跨临界喷射制冷循环计算分析

目前还很少有关于CO₂跨临界喷射式制冷循环的研究。本文对CO₂跨临界喷射制冷循环建立了热力学模型,计算了在不同的冷却压力、冷却器出口温度、加热器压力、加热器出口温度及蒸发温度下,喷射器的喷射系数、跨临界喷射制冷循环性能系数(COP)和有效性能系数(COP_m)的变化趋势。结果表明:随着冷却器压力的升高,喷射器的喷射系数减小,循环的COP 和COP_m值先增大后减小,在某个冷却压力下存在最优值;提高冷却器的出口温度,循环的COP 和COP_m值均降低;提高加热器压力、加热器出口温度及蒸发温度均能增大喷射器的喷射系数和循环的COP_m值。     

双温低品位热驱动新型吸收制冷循环性能

针对传统低品位热驱动CO₂-离子液体制冷系统的制冷效率低等缺陷,从吸收制冷循环基本原理和能量梯级利用原理出发,提出一种双低品位热驱动CO₂-[emim][Tf₂N]吸收制冷系统。为了测试新系统性能,自行搭建双低品位热驱动CO₂-[emim][Tf₂N]吸收制冷实验装置。在定流量的实验条件下进行新系统性能的实验研究。实验结果表明,双低品位热驱动CO₂-[emim][Tf₂N]吸收制冷系统的制冷系数和制冷量随高低温热量比的增大而增大,随高压箱体压力和冷却水入口温度的升高而降低,新系统可制取高品位冷量,还具有较高的效率,制冷效率提高将近50%左右。     

双效氨水吸收式制冷循环的性能

双效氨水吸收式制冷循环是将高温级的吸收热用于加热低温级发生过程的高效且较简洁的新型复叠循环。通过数学建模对双效氨水吸收式循环在热源温度、冷却水温度、蒸发温度和放气系数等变化条件下的制冷性能系数（COP）等指标进行了分析计算,对双效氨水吸收式循环与传统的单效循环和双级循环的制冷性能系数进行了比较。结果表明,双效循环在冷却水温度低于30℃且蒸发温度高于-15℃的条件下有较高的COP值,但其所需热源温度比其他两种对照循环的高。     

Experimental study and comparison of thermochemical resorption refrigeration cycle and adsorption refrigeration cycle

The cycle characteristics of thermochemical resorption refrigeration system were investigated, and the experimental comparison between the basic resorption cycle and adsorption cycle was performed. Experimental results showed that the conversion rate during the regeneration phase in the resorption refrigeration cycle was higher than that in the adsorption refrigeration cycle at the same constraining temperatures. However, the conversion rate was lower during the cold production phase in the former cycle than in the latter cycle. Moreover, the reaction plateau temperature in the resorption cycle was lower than that in the adsorption cycle at the same regeneration temperature and heat sink temperature. The thermal capacity of metallic part of reactor has a stronger influence on the system performance for the resorption cycle compared with the adsorption cycle. At a regeneration temperature of 180 °C, heat sink temperature of 25 °C and refrigeration temperature of 10 °C, theoretical results showed the COP of a simple test unit operating on the resorption cycle to be 0.40. The resorption refrigeration technology is more suitable for cold production in some special situations where the presence of liquid is not desirable.     

高温CO2热泵的超临界喷气增焓性能

提出了一种基于高温超临界喷气增焓技术的新型CO₂热泵循环,以显著提升跨临界CO₂热泵在高温循环加热工况下的制热性能。通过建立超临界喷气增焓型高温CO₂热泵系统的数值模型,并采用EES（engineering equation solver）软件对该热泵系统的循环加热性能进行了仿真分析。研究了在较高气体冷却器出口温度下,蒸发温度、压缩机中间压力、气体冷却器压力等参数对单位容积制热量和性能系数（COP）的影响。结果表明：在最优排气压力下,气体冷却器出口温度高达60℃时,该热泵循环的COP也能达到3.0左右;相对于普通喷气增焓系统,COP明显提高;相对于无喷气增焓的常规系统,在气体冷却器出口温度为60℃时,相对补气量为0.3、0.4、0.5的超临界喷气增焓系统COP分别提高了14.8%、21.2%、29.2%;气体冷却器压力和中间压力对系统COP的影响变化趋势一致,但气体冷却器压力的影响更为显著;此外,存在最优的气体冷却器压力和中间压力使系统COP达到最大,在气体冷却器出口温度为60℃,相对补气量为0.4时,最优气体冷却器压力和中间压力分别为13.5MPa和8.5MPa。