跨临界二氧化碳冷热一体化技术打造零碳机场

在国家“双碳”目标背景下,节能减碳已在煤炭、化工、电力、冶金等行业掀起热潮。民航业作为高耗能行业,具有极大的节能潜力。本文结合西北地区某机场能源结构分布情况,基于跨临界二氧化碳冷热一体化原理和二氧化碳热泵技术,提出了零碳机场项目的改造方案。通过对该机场现有电力、柴油、天然气等能源结构的分析,发现有效降低取热与制冷能耗是整个零碳机场改造的关键点,跨临界二氧化碳冷热一体化技术可以有效攻破这个关键点。然后,对整个零碳机场改造的技术原理和经济性进行分析,分析结果发现方案改造后该机场二氧化碳排放量可直接减少97.8%。由此可知,跨临界二氧化碳冷热一体化技术在机场的节能减碳方面具有巨大的推广运行潜力。

舱外航天服冷热电一体化系统性能分析

文章提出了一种舱外航天服冷热电一体化(Combined Cooling-Heating-Power,CCHP)系统,该系统的主要组件有质子交换膜燃料电池、热驱制冷装置、金属氢化物储氢装置和辐射器等。在冷热电一体化系统的冷电匹配方法上提出了"以电定冷"方案,按照该方案计算了一组典型工况下系统的工作状态,分析了燃料电池的工作温度、工作电流密度和工作压力对系统质量和消耗性工质损失的影响。结果表明,该舱外航天服冷热电一体化系统在质量大小方面可以接受,在消耗性工质损失方面比水升华器冷源/蓄电池电源方案小得多;且降低燃料电池工作温度和压力、增大燃料电池工作电流密度,均能够减小系统质量、降低系统消耗性工质损失。

一种钢结构冷热传递多功能隔间墙的设计

设计一种冷热一体化系统,并将系统设计成隔间墙。将制热机电与制冷机电的所有组成部分均安放在室内(例客厅与卧室之间的墙面空间),最大限度的利用房屋的结构体,有效节省可用的室内空间。在此基础上,利用钢结构材料导热特性,与钢结构建筑材料和建筑基地底层铺设的热交换板材进行热交换,将多余的冷能或热能导入地底的热交换板材,而对产生的热能或冷能进行储存和利用,避免热交换盘管组直接与外界环境进行热交换,减缓城区夏季的热岛效应。

基于冷热电一体化的舱外航天服生命保障系统性能

基于质子交换膜燃料电池(PEMFC)和热驱制冷,提出一种舱外航天服生命保障系统冷热电一体化方案.在分别建立金属储氢装置、PEMFC、热驱制冷系统和辐射散热器数学模型的基础上,利用冷热电一体化的热力学分析理论和方法进行了典型案例的计算,并重点分析了核心构件热驱制冷装置的参数对舱外航天服生命保障系统性能的影响.与传统的冷热电分产舱外航天服生命保障系统比较,该系统仅消耗84.6g氢气,且不需要向空间排放工质,能源利用率高达85.29%,在工质消耗与能源利用率上有较大的优势.