热驱动深度制冷循环

吸收制冷循环能利用低品位热能, 例如太阳能、地热和废热等, 具有节能和环保等一系列优点, 有着十分宽广的发展前景. 然而, 传统吸收制冷循环无法获得低的制冷温度, 这一缺陷极大地限制了吸收制冷的应用范围. 为此, 本文研究了一个综合有吸收制冷循环和压缩式自行复叠循环优点的新吸收制冷循环, 以期达到利用低品位热能获得低温的目的, 该循环采用R23 + R134a/DMF工质对. 通过新循环数学物理模型的计算表明, 在160℃发生温度下, 新循环可以获得约-62℃的制冷温度, 远低于传统基本吸收制冷循环所能获得的制冷温度. 同时, 在157℃发生温度下, 新吸收制冷系统获得了-47.3℃制冷温度, 为吸收制冷循环迄今为止获得的最低制冷温度. 理论和实验结果都证明了采用自行复叠原理的新循环能够利用低品位热能获得低的制冷温度. 新吸收制冷循环也可以为其他形式热驱动深度制冷方法提供有益的参考.     

采用复合吸附剂-氨的多功效热管型高效吸附制冷机

采用复合吸附剂-氨工作对设计出多功效热管型高效吸附制冷系统. CaCl₂/活性碳的复合吸附剂, 由于活性碳中丰富的微孔结构强化了CaCl₂的传质, 提高了系统的吸附性能. 系统在加热吸附床时, 加热锅炉为热管加热端, 吸附床为热管冷却端; 在冷却吸附床时, 吸附床为热管加热端, 冷却器为热管冷却端; 在回热时, 热的吸附床为热管加热端, 冷的吸附床为热管冷却端; 回质时, 将热的吸附床和冷的吸附床的氨管路相连通, 由于热床压力高, 其中的氨将迅速流到冷床中而实现回质. 在渔船柴油机余热加热, 海水冷却的条件下, 系统在20℃蒸发温度下可以获得单位质量吸附剂的制冷功率, SCP = 770.4 W/kg, COP = 0.39. 在太阳能热水驱动下, 系统在蒸发温度为5.6℃时可以获得单位质量吸附剂制冷功率, SCP = 524.2 W/kg, COP = 0.27.     

空调制冷技术解读:现状及展望

空调制冷已经成为人们健康、运输、食品保鲜等不可缺少的设施,使得人们可以在地球上最冷和最热的地方工作和生活.本文首先分类介绍了三类典型的空调制冷技术,其次介绍了空调除湿、热泵和低温技术的应用,最后总结了空调制冷技术在未来发展中所面临的能效提升、环保制冷和应用拓展等机遇与挑战.空调制冷技术已经成为一种基础应用技术,除传统的室内空气调节、食品药品保存和气体液化等应用以外,目前已经拓展到数据中心冷却、电动车热管理、清洁供热、工业余热回收、低温生物医学和大科学装置中,体现出强学科交叉融合趋势.     

低品位热能驱动的绿色制冷技术: 吸附式制冷

吸附制冷技术作为一种低品位热能驱动的绿色制冷技术, 目前已经成为国际上普遍关注的一个学术方向. 文中简述了吸附制冷技术的发展历史, 评述了吸附制冷技术在吸附剂、吸附理论、热量回收过程、吸附床技术方面的进展, 阐述了近几年来吸附制冷方面的典型研究成果与典型样机, 最后指出了吸附制冷技术今后的主要发展方向.     

大型氦气螺杆压缩机核心技术研究开发与应用

大型氦低温制冷技术是支撑空间技术和前沿基础科学等研究的关键技术.氦气喷油式螺杆压缩机是实现大型氦低温制冷循环的一种核心设备,技术难度高于一般气体介质的压缩机,是螺杆式压缩机技术制高点之一.针对压缩氦气容易泄漏和冷却难两大技术挑战,我们研究了适用于氦气工质高效率压缩的核心技术,包括转子新型线开发、喷油雾化冷却、高效率油-氦气分离技术等.提出了转子内部泄漏归一化权重分析方法和复杂多变量整体优化方法,开发出N＿He和I两种适用于氦气压缩的流线型非对称新型线,动力学上更利于油膜形成,进一步提高了容积效率;根据螺杆转子热弹变形分析,采用补偿法设计调整转子间隙,提高了运行的可靠性.研究形成了单机压比范围为4～15和容量排量范围为100～10000 Nm³/h的成熟工业化产品,不同型号的性能指标达到或优于国际同等产品.研发的产品在国家重大低温装备、航天级氢液化、核工业、可控核聚变和氦工业等战略领域都获得了长期稳定的成功应用,促进了我国超导研究、前沿科学、氢能源和航天事业等领域的发展.     

浅谈磁制冷技术的应用与发展

本文主要从磁制冷的原理及特点、常用磁制冷循环、磁制冷的应用以及磁制冷技术的历史和发展进行阐述.     

制冷压缩机热力计算的复合模糊模型

将模糊方法引入到制冷压缩机的热力性能计算中,提出了模糊技术与传统理论模型相结合的制冷压缩机热力计算的复合模糊模型及其应用,并与单纯的模糊模型的使用效果进行了比较．结果表明两种方法都可以获得优于传统方法的效果,但复合模糊模型具有更好的精度和适应性．     

低品位热能驱动的高效热化学吸附式制冷研究

热化学吸附式制冷是一种以低品位热能驱动的节能环保型绿色制冷技术, 利用吸附剂与制冷剂之间可逆化学反应的热效应实现制冷效果. 主要介绍了热化学吸附式制冷循环技术的国内外研究现状, 在传统单效热化学吸附制冷循环的基础上, 评述了回质回热型热化学吸附制冷循环、双效热化学吸附制冷循环、多效热化学吸附制冷循环、双重热化学吸附制冷循环及基于内部回热技术的双效双重热化学吸附制冷循环等几种典型的高效吸附制冷循环技术, 并对热化学吸附式制冷技术的主要发展方向进行了阐述.     

液氦温区分离型二级脉管制冷机研究

研制了一台液氦温区分离型二级脉管制冷机. 该制冷机由两台独立的脉管制冷机组成, 一级回热器冷端和二级回热器中部通过热桥相连, 从根本上弥补了传统耦合型多级脉管制冷机级间干扰的不足. 单独测试第1级脉管最低制冷温度达到13.8 K, 这是单级脉管制冷机最低制冷温度新纪录. 采用双压缩机双旋转阀驱动该二级脉管, 第2级最低制冷温度达2.5 K, 并可同时在4.2 K和37.5 K获得508 mW和15 W制冷量. 为了简化结构、扩大应用, 首次采用单压缩机单旋转阀驱动分离型脉管制冷机, 达到了相同的制冷性能.     

太阳能驱动的高温辐射供冷

太阳能作为目前最重要的可再生能源之一在能源领域被广泛利用, 除了日渐成熟的太阳能发电和太阳能热水技术之外, 由于太阳辐照强度与建筑空调负荷有较好的同步性, 所以太阳能空调系统也同样具有较大应用价值, 并且相关的研究在近年来得到迅速发展. 目前的研究主要集中在与太阳能空调相匹配的集热器技术以及热驱动制冷技术上, 而对于冷量输运过程少有关注, 缺乏与太阳能空调系统相匹配的末端形式方面的研究, 这些因素限制了太阳能空调系统的实际应用. 本文针对高温辐射供冷这种末端形式, 研究了它在太阳能空调系统中的作用机制及匹配特性. 通过对辐射供冷末端建立物理数学模型进行理论分析, 结果表明采用辐射末端的太阳能空调, 与常规的空调形式相比, 能够大大增强向室内空间的冷量输送, 并获得更好的热舒适. 通过对实际的太阳能空调系统的实验测试, 表明采用辐射供冷末端之后, 冷机COP(制冷性能系数)和系统供冷量分别提高了17%和50%. 理论和实验结果都验证了高温辐射供冷在太阳能空调系统中的适用性, 可以为今后的系统设计及推广提供有益的参考.     

30K温区百瓦级二级斯特林制冷机

30 K温区大冷量回热式低温制冷机在超导冷却、气体液化等领域具有广阔的应用前景.相较于其他类型的低温制冷机,斯特林制冷机具有结构紧凑、降温速率快、效率高等优势.基于理论分析和数值计算结果研制了一台大冷量二级斯特林制冷机,并对其开展了初步的实验研究.对不同工况下制冷机的压力波特性以及室温端换热器的换热特性进行研究,发现提高充气压力,压缩腔的压力振幅会提高,室温端换热器的换热量提高.提高第二级制冷温度,压缩腔的压力振幅与室温端换热器的换热量减小,且其减小速率均随制冷机第一级热负荷的增加而提高.制冷机无负荷工作时,每提高0.1 MPa充气压力,制冷机第二级制冷温度降至30 K的平均降温速率提高0.72 K/min.在2.6 MPa充气压力时,制冷机第二级可在13.24 min内降至30 K,最终无负荷制冷温度为19.83 K,此时第一级制冷温度为71.2 K.在第一级无热负荷时,该制冷机在30 K时可提供110 W制冷量,相对卡诺效率为10.96%,这是目前国内该类型低温制冷机公开报道的最高性能.     

宁静高效的磁冰箱

18 8 1年 ,德国物理学家埃米尔·沃伯格 (ＥｍｉｌＷａｒｂｕｒｇ)把一片金属放在一块强磁铁附近 ,结果金属片热了起来。今天的科学家和工程师们希望利用这一现象 ,但不是用于致热 ,而是用于制造既安静又高效的新型冰箱。现有冰箱的制冷能力来自气体的重复压缩和膨胀。当气体膨胀时 ,它就冷却 ,并在一个绝缘的闭合空间里循环使内容物降温。与此相反 ,磁冰箱则通过反复开、关磁场来实现致冷。在某些金属里 ,原子就像方向任意排列的细小磁棒。当置于磁场中时 ,这些磁棒就会迅速转动 ,直至与磁力线平行。这是一种较低能态 ,而剩余的能量则使原…     

制冷空调装置的计算机仿真技术

制冷空调装置的计算机仿真技术已广泛应用于产品的性能预测与优化设计. 本文概述了制冷空调装置计算机仿真技术的发展历史, 总结了蒸发器、冷凝器、压缩机、毛细管、围护结构等部件模型, 以及制冷剂物性的计算方法, 并介绍了基于模型的制冷空调装置智能仿真技术, 以及基于图论的制冷空调装置仿真技术, 最后指出了制冷空调装置仿真技术的发展方向.     

膜蒸馏技术在能量转换过程中的应用: 基础与展望

膜蒸馏技术是传统蒸馏工艺与膜分离技术相结合的一种新型高效分离技术. 根据膜蒸馏的机理和能量转换过程的特点, 通过焓-浓度图等方法, 对膜蒸馏技术应用于典型能量转换过程的热工学和制冷技术中的原理及可行性进行了分析, 主要包括利用膜蒸馏技术对溶液的浓缩分离特性, 提出了基于真空膜蒸馏技术的盐类溶液的真空膜蒸馏解吸/再生过程, 可应用在溴化锂吸收式制冷系统和蓄能系统中, 也可应用在温/湿度独立控制空调系统中溶液除湿剂的再生循环系统中, 目的是使系统能充分利用低品位的废热、余热以及可再生能源如太阳能、地热能等廉价能源, 提高热源的可利用温差; 利用膜蒸馏技术中因传质而携带的潜热传递作用和膜间导热作用, 提出了基于直接接触式膜蒸馏的新型膜式热交换器, 可应用于溴化锂吸收式制冷系统的溶液热交换器和可进行热量与纯净水双重回收的特种换热器中. 对于膜蒸馏技术能量转换过程的工程应用问题, 指出了今后的主要研究重点和内容.     

沁水盆地构造-热演化史的裂变径迹证据

根据沁水盆地锆石裂变径迹、磷灰石裂变径迹分析结果，结合构造变动、岩浆活动及其它古地温温标等分析资料的综合研究，认为沁水盆地在古生代-中生代中期，沁水盆地地温梯度较低．中生代晚期地温梯度高，在盆地中部可达5.56℃/100 m，在盆地南北两端地温梯度可达8.00℃/100 m以上，表明沁水盆地存在异常地温场，发生过一期强烈的构造热事件．构造热事件发生在110～140 Ma之间，主峰值在120～140Ma之间．构造热事件发生受岩石圈深部热活动性增强及岩浆侵入的控制．沁水盆地石炭-二叠系煤层热演化程度主要受中生代晚期异常地温场控制．磷灰石裂变径迹资料记录了26.2～11.5 Ma前的一次快速抬升冷却事件，盆地抬升冷却具有南、北部抬升冷却早，中部抬升冷却晚的特点．石炭-二叠纪地层在50 Ma以前处于完全退火带，古地温大于125℃，50 Ma以来尤其是渐新世—中新世以来才大规模快速抬升冷却，石炭-二叠纪地层抬升退出了退火带(70～125℃)，处于低温环境．中生代晚期构造热事件控制了沁水盆地石炭-二叠系煤层的生烃高峰期，生烃高峰期在晚侏罗世～早白垩世，新生代渐新世—中新世以来发生大规模抬升冷却，地层温度降低，石炭-二叠系煤层生烃过程停止．     

太阳能制冷

介绍了利用太阳能制冷的优越性和国内外研制太阳能制冷机的三种主要型式,并对蒸气喷射式和吸收式制冷机作了详述。     

基于氨水吸收技术的低品位热能远距离输送系统

介绍了低品位热能远距离输送的重要性, 及其原理、模拟计算以及实验结果. 以减小输送功耗和多功能应用为目标, 通过分析和比较发现单级氨水吸收循环是最合适的选择. 计算结果显示, 热源端有120℃饱和水蒸汽余热可供利用, 输送距离为50 km, 用户端夏季得到10℃的冷量输出时, 其热力效率可达0.5; 冬季得到55℃的热量输出时, 其热力效率可达到0.6; 制冷和制热的远距离输送电力效率均可达到50以上. 通过建立小型化的实验样机, 实验结果表明, 夏季冷却水进口温度为30℃, 冷媒水出口温度为7℃时, 其制冷热效率为0.432; 过渡季节冷却水进口温度为22℃, 热媒水出口温度为55℃时, 其制热热效率为0.535, 基本验证了基于氨水吸收技术的低品位热能远距离输送系统的可行性. 研究表明使用氨水吸收系统可以有效地利用远距离余热用于城市集中供冷或供热.     

家电维修业亟待规范

去年7月，我的一位朋友在某连锁家电超市购买了一台品牌空调，8月，家中空调首次出现不制冷现象，联系该品牌空调的维修公司上门修理，收取了150元修理费。可好景不长，修好使用才几周，空调又“旧病”复发，继续罢工。反反复昨了十多次，当他再次联系该公司，其你要拆除外机，带回公司进行修理，外机拆除后便一走了之，没有下文。保修卡上承诺保修3年，现在仅仅过了半年，该公司的售后服务便原形毕露，真让他难受。     

磁Ericsson制冷循环的效率问题

磁Ericsson循环在不同温区的磁制冷中具有应用价值,在关于顺磁盐Ericsson制冷循环的讨论中,文献的作者错误地认为,该类循环不具有完全回热的条件。本文将导出完全相反的结论。考虑单位体积的磁熵作为温度和磁化强度的函数,     

探究学习在《制冷空调自动化》实验课程中的应用

<制冷空调自动化>课程是制冷(热能)专业的专业基础课,既是与自动化控制在制冷空调领域的一种应用,也是制冷空调系统与自动化控制系统紧密结合的一门课程.随着计算机技术的迅速发展,<制冷空调自动化>课程也不断更新.探究学习是国家课程标准明确提出的一种学习方式,学生探究学习能力的发展是十分重要的,在探究学习中可以培养学生的创新精神.由于<制冷空调自动化>课程的更新性较强,新型的自动化控制元器件层出不穷,学生在课程学习中普遍反映课程的学习难以接受.根据上课的需要,把探究学习的方法应用到<制冷空调自动化>的实验课程中,极大地提高了学生的学习积极性和主动性,使得课程的课堂教学效果得到了较大的提高.