低温蓄能型太阳能辅助空气源热泵系统供热与蓄热特性研究

文章基于结冰释热和融冰蓄热运行模式,对低温蓄能型太阳能辅助空气源热泵系统特性开展了实验研究。实验结果表明:结冰释热运行模式下,相变蓄能换热器内结冰率达到56.03%时,压缩机平均供热性能系数为4.14,其中,潜热供热阶段的平均供热性能系数为3.91,这说明以水作为低温相变蓄能材料时,通过合理设计相变蓄能换热器结构与控制其结冰率,可以实现热泵的高效运行;蓄热循环热水的供水温度和流量是影响相变蓄能换热器的蓄热速度的重要参数,当蓄热循环热水的供水温度与流量的乘积低于0.3333 kg·℃/s时,所需蓄热时间较长,不适合冬季日间进行太阳能蓄热;提高蓄热循环热水的流量和供水温度有助于提高相变蓄能换热器的蓄热速率,增加蓄热量;当蓄热循环热水的供水温度较低时,相变蓄能换热器的蓄热速率随蓄热循环热水流量的增加呈线性增加,但当蓄热循环热水的供水温度升高时,相变蓄能换热器蓄热速率的增加速度随蓄热循环热水流量的增加而减小。因此,应结合蓄热输送能耗与太阳能集热效率对蓄热循环热水的供水温度和流量进行优化。

共晶盐低温蓄冷材料的实验

根据热力学原理筛选了适合工业低温相变蓄冷的共晶盐,并对其中的两种共晶盐进行了凝固和融解实验,通过实验分析了共晶盐的凝固点、融点、过冷度、相变过程中是否有相分层及热稳定性等热学性能。测试结果表明:这两种共晶盐都有望成为比较合适的低温蓄冷材料。

低温蓄冷用共晶盐的综合特性评价

在分析KCl H2 O ,NaCl H2 O ,MgCl2 H2 O和CaCl H2 O四种二元共晶盐体系的共晶温度、相变热、溶液的比热容、溶液的导热系数、溶液的密度的变化规律、影响因素以及四种体系之间的差异的基础上 ,提出了一个以盐和共晶盐体系的基本性质以及盐的价格来评价共晶盐体系综合特性的方法。以此方法本文首先分析了上述四种体系的综合特性参数 ,认为MgCl2 H2 O体系在 - 2 0°C和 - 30°C的两个蓄冷温度目标都能获得满意的应用效果。特别在 - 2 0°C的蓄冷温度水平 ,MgCl2 H2 O体系的综合特性参数优于NaCl H2 O体系。然后本文以EPCM的相变热及其原料价格 ,计算出 37种水 盐体系的综合特性参数 ,发现Na2 SO4 H2 O ,MgSO4 H2 O和MgCl2 H2 O体系的综合特性参数相对较高 ,均达到 0 7以上。

低温相变纳米流体蓄冷特性研究

在低温共晶盐BaCl2水溶液中悬浮少量的纳米TiO2颗粒(粒径20nm),经过超声波振荡,制备成体积分数为1·13%的TiO2BaCl2H2O纳米流体。对BaCl2溶液和TiO2BaCl2H2O纳米流体的蓄冷特性进行了实验比较。结果表明,加入纳米TiO2粉体后,可降低BaCl2溶液的过冷度;在同样时间内,纳米流体的蓄冷量要大于BaCl2溶液。

低温蓄冷器流动特性的理论分析和实验研究 第二部分:阻力特性

交变流动蓄冷器流动特性的研究是高频脉冲管制冷机进一步实用化的重要课题之一。文中建立了热线风速仪的低温标定实验台和低温交变流动蓄冷器流动阻力的动态测试实验台 ,并在冰盐温度下和液氮温区进行了实验研究 ,重点研究了液氮温区蓄冷器交变流动的阻力特性 ,给出了充气压力、运行频率、丝网目数、小孔开度对交变流动蓄冷器阻力特性的影响。

低温蓄冷器流动特性的理论分析和实验研究 第一部分:理论模型分析及实验修正

蓄冷器是脉冲管制冷机等回热式制冷机的关键部件 ,其性能的好坏将直接影响制冷机的性能和效率。交变流动蓄冷器内部热量和动量的传输及转换过程是传热学、流体力学和热力学耦合在一起的复杂问题。文中从声电类比出发 ,提出了交变流动蓄冷器声阻抗分析方法 ,进行了初步的理论发析 ,并通过实验作了进一步的修正。该模型是建立在波动分析基础上的 。

低温相变蓄冷系统放冷特性的研究

为对工业蓄冷的应用及设计提供理论和实验依据,对内融冰水平盘管式蓄冷槽的放冷特性进行了实验研究,确定了KCl-H2O共晶盐体系在相变蓄冷系统中的传热特性,主要分析了载冷剂的进口温度对它的影响。通过对管外换热系数的实验值和根据导热理论计算值的比较,发现自然对流对换热的影响很大。放冷量用Fo、Ste和Re三个无量纲数回归,拟和得到的关联式可作为蓄冷系统的优化设计与运行的参考。

低温蓄冷器流动特性的理论分析和实验研究 第三部分:压降因子和摩擦系数

交变流动蓄冷器的压降因子和阻力系数对实际的工程计算、数值模拟及制冷机的设计有重要的意义 ,然而对低温交变流动蓄冷器的阻力特性一直缺乏系统的实验结果。文中给出了低温交变流动蓄冷器的压降因子及液氮温区交变流动蓄冷器摩擦系数的拟合公式 ,并为常温下的实验对比 。

多层混合填料型低温蓄冷器的数值分析

首次建立了较完善的液氦温区多层混合填料型低温蓄冷器的数值模拟方法， 模型中考虑了工作过程中的传热、蓄冷器内空隙率存在以及工质的实际气体性质等多种实际因素。运用数值模拟方法， 详细地研究了常用蓄冷填料如 Ｐｂ， Ｅｒ３ Ｎｉ， Ｅｒ Ｎｉ２， Ｅｒ Ｎｉ， Ｅｒ Ｎｉ０９ Ｃｏ０１等的不同组合对制冷效果的影响， 提出了不同填料的最佳组合确定原则， 为合理有效地设计高性能液氦温区低温蓄冷器提供了依据。

工艺冷源用共晶盐低温动态蓄冷系统的经济性分析

针对化工生产低温冷冻站运行费用过高和供水温度不稳定的问题,建议采用工艺冷源用共晶盐低温动态蓄冷系统。以某医药化工厂低温冷冻站为例,分析、比较了低温蓄冷系统和常规冷冻系统的能耗和经济性。

低温蓄冷器的性能和压降数据

低温制冷系统的运行性能主要取决于蓄冷器的效率。采用致密的丝网可提高蓄冷器的效率,但这会导致蓄冷器的压降增大,造成制冷量减少。本文讨论蓄冷器的效率和压降对低温制冷机整体性能的影响。

运载火箭低温蓄压器热缓冲测压导管优化设计

蓄压器是抑制运载火箭纵向耦合振动的关键部件。本文针对低温蓄压器热缓冲测压导管进行了模态分析、疲劳寿命计算及优化设计。基于有限元分析方法获取热缓冲测压导管静载预应力、随机振动应力谱密度曲线,采用Goodman直线法进行静载修正;基于Miner线性损伤累积理论及Dirlik方法计算了热缓冲测压导管的疲劳寿命;基于受迫振动动力学方程,推导了共振状态下热缓冲测压导管能量的集中表达形式,提出了低温蓄压器测压导管优化改进方法和措施。通过合理布局、优化设计,实现了低温蓄压器热缓冲测压导管固有频率的调整,避开了振动激励高能量区,提高了热缓冲测压导管的抗振疲劳性能。

中国科学院工程热物理研究所建成国内首台2MW级中低温蓄冷实验平台

近日,中国科学院工程热物理研究所储能研发中心暨国家能源大规模物理储能技术研发中心设计建设的我国首台2 MW级中低温蓄冷实验平台在毕节完成调试,各项指标均达到或超过设计指标。中低温蓄冷是建筑系统、分布式能源系统、数据机房节能系统、冷藏系统等的关键组成部分,是提高电网用电负荷率、改善电力投资效益和减少排放的重要手段。

-15℃低温相变蓄冷装置的应用前景展望

国内首套可实现-15℃供冷的低温相变蓄冷装置，适用于化工冷却用途，可实现电力的削峰填谷，既可以为业主节省大量的运行电费，又有非常好的社会效益，具有非常光明的应用前景。

运载火箭低温蓄压器绝热支架设计及验证

蓄压器是航天运载器中抑制火箭纵向耦合振动(POGO振动)的重要部件。本文基于新一代运载火箭低温蓄压器传感器、充气手阀的使用需求,开展了玻纤增强聚醚醚酮注塑成型绝热支架设计,实测了玻纤增强聚醚醚酮的材料物性,并进行了绝热效果仿真分析,基于传热学理论,分析了蓄压器表面自然对流系数随表面温度的变化情况,将其应用于传热有限元分析,得到了绝热支架的温度分布及变化过程。绝热支架绝热效果试验验证结果表明,绝热设计有效,满足使用要求。

一种可用于化工冷却用途的低温蓄冷方法的可行性研究

提出了一种可用于化工冷却用途的低温蓄冷方法,并对其技术可行性、经济效益、用户适应性以及社会效益进行了分析,得出了方法可行的结论。

我国首台2MW级中低温蓄冷实验平台建成

中国科学院工程热物理研究所储能研发中心暨国家能源大规模物理储能技术研发中心设计建设的我国首台2MW级中低温蓄冷实验平台在贵州省毕节市完成调试，各项性能均达到或超过设计指标。中低温蓄冷装置是建筑系统、分布式能源系统、冷藏系统等的关键组成部分，其实验测试依赖于高性能大规模的试验检测平台。

低温冰蓄冷的应用工程实例

低温冰蓄冷系统就是利用制冷机组在夜间电力低谷时段储存冷量,白天电力高峰时段释放冷量来供能,以达到均衡电力负荷,“移峰填谷”的目的。