Design and performance test of miniature capillary pumped loop for electronics cooling

Considering two characteristics of compact heat dissipation room and high heat flux, a novel miniature capillary pumped loop (MCPL) for electronics cooling was proposed. MCPL consists of evaporator, condenser, vapor and liquid line dissipates heat by boiling and condensation of working fluids with no extra power consumption. Working fluid circulation is ensured by vapor pressure and capillary head. Saturated wick screens vapor and liquid, and ensures one-way flow of working fluid with no extra valve. In order to promote heat dissipation capacity of MCPL, the intensified boiling and condensation structures are embedded into evaporator and condenser respectively, which are useful to increasing boiling and condensation efficiency. Startup and run characteristics are tested by experiments in the condition of different power inputs and working fluids. MCPL is capable of dissipating 80 W of thermal energy and keeping the bottom substrate temperature of evaporator at 80 ℃.

变流量水源热泵系统频率与阀开度联合调控策略

为提高变流量水源热泵系统在实际应用过程中的运行性能,分别进行恒定压缩机频率变膨胀阀开度和恒定阀开度变频率实验,提出一种频率-阀开度联合调控的策略并进行协同控制实验,研究该策略对于水源热泵系统性能的影响,并与仅使用电子膨胀阀或压缩机频率调控进行对比。结果显示:较低频率下电子膨胀阀的调节区间减小,适当增加冷冻水温度可以扩大其调控范围,最高制热量和最优性能系数C_(OP)对应的阀开度相同;频率为45—55 Hz时,调控区间较小,改变冷冻水进水温度对频率的调节特性影响不大,制热量随着频率的升高而升高,C_(OP)随着频率的升高而降低,可根据用户的不同需求选择较优的频率值;频率-阀开度的联合调控策略使系统在2个工况下的最高C_(OP)比仅使用阀开度调节提高了10%和9.9%,比使用频率调节提高了6.5%和7.6%。

采用电子膨胀阀和毛细管的空气源热泵热水器性能对比实验研究

为研究不同节流方式对空气源热泵热水器性能的影响,分别以毛细管(CAP)和电子膨胀阀(EEV)作为节流元件研制了样机,通过实验对比研究其运行特征。结果表明:CAP系统的吸气过热度能稳定在1℃左右;CAP系统的排气温度相对更低,约比EEV系统低15℃;加热同样一箱水,CAP系统的制热速度更快;EEV系统的COP和全年性能系数(APF)均高于CAP系统,但在名义工况下CAP系统具有与EEV系统相当的制热COP。综合考虑制热性能及初投资等因素,可根据需要优先采用毛细管作为节流装置。

基于电子鼻识别的热泵干燥鲢鱼品质评价模型的建立

为提高干制水产品品质评价的客观性,建立可靠的电子鼻评价模型。运用电子鼻技术根据总挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)值对不同干燥工艺条件下的腌制鲢鱼进行检测,通过主成分分析并结合统计模式识别方法和偏最小二乘(partial least squares,PLS)回归分析方法对输入的鲢鱼TVB-N值进行模式识别。结果表明:电子鼻对同一因素不同水平下干燥白鲢的TVB-N值产生不同的响应;建立的K最近邻分类算法判别模型对训练集和预测集的识别率均在90%以上,能够对样本进行准确的判断;PLS法分析不同条件下干燥的鲢鱼样品训练集(30个样本)和预测集(15个样本)的相关系数分别为0.913 5和0.933,训练集的交互验证均方根误差为3.67,而预测集的预测均方根误差为3.26,达到理想效果。结论:所建立的电子鼻PLS模型能根据TVB-N值实现不同腌干鲢鱼制品的电子鼻区分识别,可用于热泵干燥的白鲢鱼品质预测监督,为干制水产品品质客观的评价提供理论基础和技术指导。

多联式空调(热泵)机组控制方案探讨

简要介绍了多联式空调(热泵)机组的特点,分析了研究多联式空调(热泵)机组控制的突破方向及基本原则,在总结了目前电子膨胀阀和压缩机控制方案的基础之上,提出了电子膨胀阀压缩机的同步控制方案,该控制方案理论上可提高系统运行的可靠性和稳定性,但需进一步完善和验证。

使用电子膨胀阀的热泵热水器动态性能数值模拟与实验研究

在不同的环境工况下对使用电子膨胀阀的热泵热水器系统动态性能进行了实验研究,测量了电子膨胀阀不同开度条件下热泵热水器的动态制热量、性能系数等参数,分析了电子膨胀阀开度对热泵热水器性能的影响。同时,对热泵热水器系统动态性能进行了数值模拟,并将模拟结果与实验结果进行了比较。结果表明:在电子膨胀阀某一开度下,系统性能系数存在一个最大值;对于电子膨胀阀不同开度,在加热初始阶段,电子膨胀阀开度较大时系统COP和制热量较高,而在加热后期则恰恰相反。通过在不同加热时段使用电子膨胀阀不同开度实验发现,系统性能得到显著提高,最大可提高7.6%。热泵系统性能数值模拟与实验结果的变化趋势一致,说明数学模型和计算方法是可行的。

空气源热泵热水器系统性能优化研究

空气源热泵热水器在常年高温地区具有广泛的应用市场,为了使系统性能最优化,提高能源利用率,利用空气源热泵热水器实验台,模拟夏季高温下室内环境,对其系统性能进行了实验研究。通过对比不同环境温度下、不同循环水流量和不同电子膨胀阀开度下系统参数的变化,得出一系列结果：系统能效比Ccop（coefficient of performance）随周围环境温度上升先快速增大后缓慢变大;周围环境温度越低,压缩机排气温度越高;在实验温度为23～35℃区间内Ccop平均值在4.0左右,最高可达到5.2。通过控制电子膨胀阀的开度调节制冷剂流量,可准确控制蒸发器出口过热度,解决了系统变工况下运行不稳定的问题,提高了系统的能效比Ccop。

带经济器的热泵热水机电子膨胀阀运行规律的研究

在环境干球温度为-15℃-20℃，进水温度33--55℃的工况下，对带经济器的热泉系统进行了实验，发现最佳组合升度中主阀开度随着进水温度的上升而下降，随着环境温度的上升而上升；而辅阀开度则相反。该规律可做为产品优化设计的方法指南。

过热度变化对制冷系统性能影响的仿真与试验研究

运用模型仿真和试验验证手段对具有典型意义的风冷螺杆热泵机组进行过热度变化对机组性能影响的深入研究,仿真和实验都揭示出过热度变化对制冷系统性能的影响规律。同时试验也表明:样机蒸发器出口过热度从10℃变为2℃时,系统制冷量增加13.4%,COP值增加9.3%,而输入功率只增加4%。可见通过采用电子膨胀阀降低蒸发器出口过热度对系统性能有较大的提高。

内置式微型电液动力泵的研究

本文介绍了一种新型电子冷却技术—微型电液动力泵的工作原理,并且运用了MEMS技术,在硅片上加工了梳状电极形式的微型电液动力泵.采用直流电压驱动对HFE7100进行了相关实验研究,取得良好效果.

风冷热泵机组节流装置的改进及其系统的分析

本文对风冷热泵冷热水机组节流装置进行改进,通过不同的试验工况条件下的性能及其各种相关状态参数的测试,比较了系统改进前后的制冷量和能效比,并采用制冷系统的火用分析方法,从理论上分析和验证电子膨胀阀的应用将有利于系统工作状态的改善与机组性能的进一步提高。

多联机系统中电子膨胀阀运行特性研究

本文介绍电子膨胀阀应用在一套多联机系统的运行特性,从理论上建立物理和数学模型,理论模型表明电子膨胀阀具有良好的调节能力。通过对本系统的电子膨胀阀的一系列测试,结果验证了多联机电子膨胀阀的良好的调节特性和节能效果,本实验结果对电子膨胀阀应用具有参考意义。

电气化背景下电动汽车热管理技术的进步与展望

电动汽车热管理已成为保障车辆宽温域环境适应能力、电池热安全和乘员舱热舒适性等方面的关键技术,同时也对电动汽车的能耗,特别是高低温环境下的整车能耗有着显著影响。随着车辆电气化和智能化的快速发展,与传统汽车相比,电动汽车热管理技术和发展路线在动力系统、空调系统等子热力系统和整车层面都呈现出了明显的差异和巨大的进步。综述了国内外电动汽车热管理技术领域重要的研究进展,阐述了电池、电机、热泵空调等子系统和整车集成热管理系统的技术进步,总结了当前电动汽车热管理亟待突破的技术重点和未来发展趋势。

风冷热泵机组控制器的研制与应用

介绍了风冷热泵机组的控制方案,详细描述了电子温度控制器、自动除霜控制器的工作原理和设计思路。在制冷时由温度比较器1控制压缩机的起停,温度比较器2控制压缩机的卸载运行;而在制热时则由温度比较器2控制压缩机的起停,温度比较器1控制压缩机的卸载运行,构思独特。电子温度控制器还设有完善的保护电路,提高了风冷热泵机组运行的可靠性、稳定性。

电子膨胀阀调节对空气源热泵热水器性能的影响

节流装置的调节对空气源热泵热水系统的性能有着重要影响,电子膨胀阀因其调节范围广而逐渐得到应用,因此需要对其深入研究。以空气源热泵热水器实验系统为研究对象,通过改变电子膨胀阀开度,研究不同调节方式对系统性能的影响。结果表明:1)相同膨胀阀开度下,系统制热量和系统COP随加热的进行均呈先上升后下降的趋势;不同膨胀阀开度下,在加热前期(20~30℃),膨胀阀开度越大,系统COP越大;在加热后期(45~55℃)结果相反;2)在加热过程中,各膨胀阀开度下系统COP趋势线相互交叉,由于压缩机少量吸气带液可以改善系统性能,因此交叉点与各阀开度下过热度达到0 K的点相近但并不重合;3)以水箱平均温度为控制对象调节电子膨胀阀的方法(优化1#)对系统COP的最大优化率为24.8%;以压缩机吸气过热度为控制对象调节电子膨胀阀的方法(优化2#)与优化1#系统COP相比,最大相差4.2%,且经过实验验证具有适用性。

电子膨胀阀过热度设定值对车用热泵系统制热性能的影响

为了研究在车用热泵系统中,电子膨胀阀过热度设定值对系统制热性能的影响,搭建车用热泵系统实验台,在超低温工况-10 ℃下,通过电子膨胀阀对蒸发器出口过热度、压缩机排气口过热度进行控制,分析电子膨胀阀过热度设定值对系统主要制热性能参数的影响。结果表明:当主阀过热度设定值从1 ℃升高到9 ℃时,压缩机排气温度随之升高,系统制热量降低了14.2%,压缩机功率降低了20.0%。当补阀过热度设定值从10 ℃升高到30 ℃时,压缩机排气温度随之升高,系统制热量降低了23.0%,压缩机功率降低了29.2%。主阀过热度最优设定值为5 ℃,补阀过热度最优设定值为20 ℃,此时系统制热能效比达到最佳。

热泵系统中电子膨胀阀的模糊控制应用

在空气源热泵热水器系统中,冷凝温度时变性强,且过热度对电子膨胀阀的响应具有非线性、大时滞性的特点。针对这些特点,该文将模糊控制技术与蒸发器过热度原理相结合,设计了应用于电子膨胀阀调节的模糊控制模型,按照一定的控制策略实现对蒸发器过热度的控制。经过实验证明,该模糊控制方法具有一定的鲁棒性和适应性,能够较好地应用于非线性、时滞、时变的热泵系统的电子膨胀阀控制,可使热泵热水器系统具有较好的抗干扰性能和动态性能。

不同电子膨胀阀控制方式下空气源热泵热水器性能

空气源热泵热水器需全年运行,其工况复杂多变,因而对系统控制有更高的要求。基于电子膨胀阀可灵活选择控制参数的特性,本文针对排气温度提出一种简易的定排气过热度控制方式,结合定阀开度及传统的定吸气过热度控制方式分别进行实验研究并分析对比其内在过程。实验结果表明:在入风温度为22℃时,定阀开度下排气温度大幅下降,但COP最低且液击风险较大。定吸气过热度下COP虽然最高,但排气温度也相应最高。定排气过热度控制下COP虽略低于定吸气过热度控制,但排气温度较定吸气过热度控制下平均有效下降约7 K。同时,与定阀开度控制相比,平均COP提升了4. 9%,并可避免大量回气带液风险,从而有效结合了两种方式下的优点。

小型风冷热泵节流装置改造的节能研究

对风冷热泵冷热水机组节流装置(热力膨胀阀)进行改进,通过不同试验工况条件下的性能及其各种相关状态参数的测试,比较了系统改进前后的制冷量、能效比和响应时间,验证了使用电子膨胀阀机组能够达到节能的效果,并且提出了改进系统的进一步措施。

EXV开度对纯电动汽车热泵空调性能的影响

基于搭建的电动汽车热泵空调系统性能试验台,详细研究了EXV开度变化对系统的冷凝和蒸发压力、过冷度、热泵出风温度、制热量、压缩机功耗和性能系数COP的影响。结果表明:在压缩机转速、冷凝器进风温度和风量一定的条件下,随着EXV开度增加,冷凝压力减小而蒸发压力变化较小,过冷度、制热量和热泵出风温度均呈减小并当EXV开度增大到一定程度后减小幅度变缓,压缩机功耗先减小后基本维持不变,系统COP先增大后减小;冷凝器出口过冷度较大时,通过改变EXV开度可有效调节热泵出风温度,且在开度较小时增大EXV开度有利于获得较高的COP。研究结果可为纯电动汽车热泵空调系统性能的调节和控制策略制定提供参考。