适用于疫苗低温保存冷库的空气压缩制冷系统性能研究

基于空气制冷系统制冷剂安全环保且可就地取材、蒸发器无需除霜的特点,本文研究了其应用于-70℃低温疫苗冷库的性能和可行性,与文献对比验证了热力学模型的准确性,并与复叠式制冷系统进行了性能对比。结果表明:在环境温度为35℃时,采用三级压缩(总压比为8)和回热器(夹点温差为5℃)的空气制冷系统的COP在库温-70~10℃范围内为0.23~0.38,基本呈线性变化,在-70℃时比复叠式制冷系统COP小25.8%;在环境温度升高10℃时空气制冷系统COP和制冷量仅降低5%和3%,变化程度远小于复叠式制冷循环(COP降低15%,制冷量降低8%),因此环境温度对库温造成的波动更小;空气制冷系统可以通过调节出气状态来改变送风压差,对疫苗冷库进行均匀送风。相比复叠式制冷系统减少了风机设备成本功耗,调节更加方便。因此,空气制冷系统在-70℃以下温区应用于疫苗低温保存具有很高的可靠性和稳定性,特别适用于疫苗低温运输设备,应用潜力很大。

低GWP混合工质回热热泵采暖性能

随着我国煤改电政策的逐步推行,我国北方地区的冬季采暖面临着环保高效的改进需求,空气源热泵作为近年来研究的热点,其低环温运行的效率值得关注。利用环保混合工质CO_(2)和2,2-二氟丙烷,本研究构建了结构简单、成本低廉且易于控制的回热热泵循环,并通过理论优化分析了该循环不同环境温度下的制热性能。当环境温度从−30℃变动至10℃,回热热泵循环的COP从1.87升高至3.51,单位容积制热量从1773 kJ/m^(3)升高至5516 kJ/m^(3)。通过与常规补气循环的比较,该混合工质及回热循环具有用于冬季采暖的潜力和可行性。此外,由于高沸点组分的加入,传统CO_(2)循环过高的运行压力也得到了很好的控制,这也更有利于该系统的实际应用。

精馏型自复叠制冷系统的降温速度优化分析

本文基于准稳态计算模型,提出了一种精馏型自复叠制冷系统降温速度的优化方法。以最大制冷量为优化目标,得到给定混合工质浓度时降温过程最佳吸气压力曲线,采用分段调节吸气压力的方法来匹配该曲线,从而减少降温时间,在此基础上可进一步优化混合工质浓度提高降温速度。该方法应用于箱内空气温度由20℃降至-100℃的试验箱降温过程,采用摩尔比例为0.35/0.25/0.15/0.25的R50/R1150/R290/R600a混合工质,结合最优吸气压力切换参数:两个切换温度(-20℃和-105℃)和三个切换压力(700 kPa、600 kPa和550 kPa)可以达到最短的降温时间。研究结果还表明不同蒸发温度区间所需的最优浓度不同,在降温过程中调节工质的浓度,则可以减少降温时间。该优化方法可为其它混合工质制冷系统降温过程研究提供参考。