电制冷比可变的混合冷热电联供系统的多目标运行优化与分析

冷热电联供可以有效地减少能源消耗并减少污染,而电制冷比及各设备容量极大地影响着整个系统的性能,由于建筑负荷全年逐时变化,而建筑负荷又影响着电制冷比的选择,因此电制冷比应当随建筑负荷逐时变化,采用粒子群算法对混有太阳能的冷热电联供系统各设备容量及运行参数进行了优化,以上海市一家五星级旅馆为例,研究了三种不同运行模式下的联供系统的综合性能,并以传统的分供系统为参照,结果表明与其他模式相比,混合联供系统在以电定热模式下取得较好的综合性能,并且发现不同模式下电负荷与冷负荷对电制冷比有着不同的作用.

冰机压缩制冷比较研究

压缩制冷方法很多,但是制冷效果却大不一样,文章从物质相变制冷、单级蒸气压缩式制冷、两级蒸气压缩式制冷三个方面分析制冷原理,从而分析其优劣性。

夏热冬冷地区某三甲医院空调制冷机房运行性能实测研究

医院建筑夏季供冷需求高,实现制冷机房高效运行具有显著的节能减排效益。以夏热冬冷地区某三甲医院为研究对象,通过对其空调制冷机房在夏季的运行性能进行实测研究,总结出冷水机组运行负荷率偏低,蒸发器与冷凝器换热性能不佳,冷水、冷却水系统缺乏合理调控导致的大流量小温差等问题,并提出了优化措施。研究结果旨在为同类建筑制冷机房节能运维提供建议。

上海市某商业广场项目高效制冷系统改造工程实践

以上海市某商业广场项目高效制冷系统改造工程为例,介绍了该工程概况及高效制冷系统改造工程的全过程服务,从空调制冷系统现场勘测及检测评估、集成磁悬浮副冷站高效机房设计、主冷站高效制冷系统设计、高效制冷系统实施重难点解决方案、高效制冷系统的改造实效5个方面进行了详细说明。提出了既有大型商业高效制冷系统运行痛点和解决措施,系统性地归纳、总结了适用于改造工程的高效制冷系统的技术路径与实施建议。

脉管制冷机波纹连管内交变流动及声功传输特性

压缩机出口连管作为声功传输部件,其声功损失直接影响脉管制冷机性能。柔性波纹管相比于传统刚性光滑管在应用中可以调整压缩机和冷指相对位置。为研究柔性波纹管对制冷机的影响,采用模拟仿真分析了刚性光滑管和柔性波纹管连管的流动特性,并通过实验验证了两种类型连管对整机性能的影响。模拟结果表明:与刚性光滑管相比,波纹管波纹处出现混合流,产生更多阻力损失;相同入口参数下,出口质量流与压力波幅值更低,声功损失更多。实验结果显示:相同制冷能力时,波纹管所需输入功更多,当制冷温度为37.5 K,制冷量为0.5 W时,波纹管和光滑管输入功分别为119 W和112 W;制冷量为3.0 W时,波纹管和光滑管输入功分别为279 W和259 W。

高海拔地区科研望远镜sCMOS制冷型成像系统设计

为了满足我国高海拔地区大视场天文望远镜进行微光探测的需求,基于长光辰芯公司的高性能sCMOS(Scientific CMOS)探测器GSENSE1516BSI,以Xilinx公司的Kintex-7 FPGA为主控芯片,设计了低噪声、高灵敏度、热电制冷器(Thermo Electric Cooler,TEC)主动制冷的成像系统,硬件部分包括sCMOS探测器外围电路、FPGA的读出电路和TEC主动制冷模块;软件部分包括时序控制模块、数据对齐接收训练模块和DDR3高速缓存模块。设计开发了大面阵像素数据的DDR3读写验证模块,可以在设计阶段预验证大面阵像素数据在DDR3子模块中缓存的可靠性,提前发现潜在的数据传输问题,优化了系统测试方案。最终经过整机测试,实验结果表明:设计的sCMOS成像系统工作稳定,读出噪声为4.33 e^(-),制冷温度可达-30℃,-30℃下暗电流为0.15e^(-)/pixel/s,可稳定进行4 k×4 k大面阵像素数据的读出,满足大视场天文观测需求。

R448A和R404A在高低温试验箱中的制冷特性研究

目前高低温试验箱制冷系统存在能耗高和制冷效率低的问题。为了提高系统运行效率并符合低碳环保的发展方向,搭建了高低温试验箱补气增焓系统,并选取新型制冷剂R448A和R404A进行实验研究,研究了不同制冷剂充注量和压缩机频率对制冷系统性能的影响。实验结果表明:随着充注量的增加,R404A和R448A系统的制冷量和COP均先升高后减小,R448A系统的最大制冷量和COP分别比R404A系统高11.3%和10.4%;R448A系统的功耗均小于R404A系统,在充注量为2.0 kg时,R448A系统的功耗比R404A系统低7.5%。随着压缩机频率的增加,压缩机功耗和制冷量均增大,R448A制冷量的增幅比R404A高7.7%,而压缩机功耗的增幅比R404A低1.9%。

面向建筑节能的新型光热调控技术:主动电致变色与被动辐射制冷

发展新型节能制冷技术对实现建筑热管理与节能具有重大意义。辐射是自然界中最为普遍的一种传热方式,其中,太阳辐射和环境热辐射是两种重要的能量介质。光热调控是一种通过对太阳辐射和热辐射进行调控从而实现对物体内部温度管理的技术,具有极大的发展潜力。针对不同应用场景的需求,材料对太阳辐射与热辐射有不同的光谱的响应需求,可分为主动/被动型光热调控材料。主动型光热调控材料具有可调度高、能耗低等优点,被动型光热调控材料具有零能耗、温度调控能力强等优势,都备受研究人员的广泛关注。本文以主动电致变色与被动辐射制冷为新型光热调控技术的代表,重点概述了其相关的调控原理;基于光谱设计策略及其原理,综述了电致变色材料与辐射制冷材料的相关发展研究,并进一步对其存在的问题及未来的发展方向进行了总结和展望。

60 K直线型百赫兹脉管制冷机优化及实验研究

目前空间用红外探测器对工作温区和冷量的需求日益增长,在低温制冷机的轻量化方面提出了更高的要求。高频脉管制冷机因具备结构紧凑、轻便、低噪声以及高运行可靠性等特性,而被视为冷却红外探测器件的理想冷源。国内外对于60 K温区下100 Hz频率的脉管制冷机方面研究较少,工作频率均在50 Hz左右。为了满足空间红外焦平面阵列所需温区及冷量,本文设计并研制了一台小型直线型100 Hz高频60 K脉管制冷机,利用Regen3.3对关键部件-回热器进行了优化分析,得出回热器长度、填料丝网目数以及分层填充时的比例对回热器损失以及制冷系数的影响规律。基于Sage软件对脉管制冷机内脉冲管、调相机构等重要部件结构参数进行仿真模拟与优化设计,其中制冷机的冷指部分质量仅为1.5 kg。此外,通过搭建脉管制冷机测试系统,深入分析运行频率、水冷温度以及输入电功对脉管制冷机性能的影响。研究结果表明:当回热器内混合填充1∶1的400目和635目的不锈钢丝网时,脉管制冷机的性能达到最优。与单段惯性管调相相比,采用变径的多段惯性管可显著提高制冷机的制冷性能。实验结果显示:在输入300 W电功时,可以获得42.69 K无负荷最低温度;在60 K可以得到7.4 W的制冷量,整机相对卡诺效率为9.6%。研究结果为相同温区下小型高频脉管制冷机设计提供有益参考。

含高温冷水机组的制冷站优化调度策略研究

冷水机组是制冷站系统中最常用的制冷设备,根据额定工况蒸发器进出水温的不同可分为高温冷水机组及常温冷水机组。高温冷水机组由于蒸发温度的提高,其制冷性能系数COP高于常温冷水机组,但高温冷水机组冷冻水供水温度接近甚至高于夏季机器露点温度,导致末端除湿能力不足。包含常规冷水机组以及高温冷水机组的制冷站,既要充分发挥高温冷水机组COP高的特点,尽可能提高高温冷水机组负荷承担比例,又需保证末端除湿能力。提出一种含高温冷水机组的制冷站优化调度模型,通过分析末端组合空调的自动控制逻辑并分析其空气焓湿处理过程,从而获得优化调度模型中高温冷水机组可承担冷负荷的比例上限。模型调度策略在保证末端除湿能力前提下,尽可能提高高温冷水机组出力,从而提高制冷站整体运行效率。

推移活塞运动方式对脉管制冷机性能影响仿真研究

相较于斯特林制冷机,惯性管气库调相型脉管制冷机的理论效率较低,原因在于其脉管热端产生的声功在惯性管气库中转化为热量而未能有效利用。而推移活塞调相型脉管制冷机则能够回收脉管热端的膨胀功,在制冷效率提升方面占有较大的优势。由此,基于Sage一维数值模型对一款采用推移活塞调相的6 W@80 K同轴斯特林型脉管制冷机进行了仿真分析与研究。首先,建立推移活塞的运动方程及相位关系图,即推移活塞调相型脉管制冷机的位移-体积流-压力波的相位关系。其次,开展了推移活塞相位及振幅对调相性能和制冷机制冷性能的影响规律研究。发现推移活塞振幅3 mm、相位45°时,冷头COP达到7.3%的最优值。最后,在制冷性能、能量流动和相位关系方面对推移活塞调相和双段惯性管气库调相的计算结果进行了对比分析。研究结果显示:两种调相方式下,冷头COP分别为7.38%和5.71%,相位关系分别为24.79°、-32.95°和27.5°、-11.3°。通过对整机能量流动的研究,阐述了两种调相结构工作原理的差异,指出推移活塞能够回收脉管热端声功、优化相位分布。

结合半导体制冷的复合电池热管理模块仿真研究

电池热管理系统对于保证电池工作温度环境和延长其使用寿命至关重要。提出了一种半导体制冷片(TEC)结合相变材料(PCM)用于电池热管理的设计,以改善大倍率放电时电池模组内部热量积聚问题。通过建立集成热电冷却和相变材料关键散热部件的电池模组的散热模型,对不同变量参数下的电池模组进行热仿真计算。结果表明:TEC和PCM集成散热部件的散热模型,当导热柱直径为6 mm、TEC工作电流为0.8 A、PCM导热系数为1 W/(m·K),电池模组在大倍率放电时,温度可控制在42.3°C以下,组内最大温差为5°C。

冻干机制冷系统常见故障分析及维保建议

真空冷冻干燥技术在制药领域有重要应用,对于粉剂生物制品的冻干生产,冻干机的稳定运行至关重要。制冷系统是冻干机核心部件,直接影响生产。现以LYO-20型冻干机为例,列举制冷系统中常见的故障,提出相应的维修方法。同时分析使用过程中的维修实例,对冻干机的维修及保养提出了一些建议,旨在提高设备使用效率,延长其使用寿命,从而保证药品生产质量。

各种法规标准中常见单组分制冷剂的安全分类分析

随着制冷剂替代工作的深入开展,具有可燃或毒性或高压或多种风险性的制冷剂应用需求越来越多。在制冷剂的生产、应用、回收环节及充注制冷剂的制冷空调设备的全寿命周期的各个环节涉及大量的法规和标准。各个环节的情况千差万别,因此对安全分类和要求通常不完全一致,这给制冷空调行业了解并遵守这些安全分类和规定带来了巨大的挑战。文章分析了各种法规标准中常见单组分制冷剂的安全分类,希望推动制冷剂安全分类和要求逐步一致,扫除新型环保替代制冷剂应用和推广的障碍,推动环境国际公约的履约工作。

车载加热制冷杯托温度的模糊PID控制研究

利用半导体材料的帕尔贴效应,将其应用于车载杯托中,可实现对饮料的加热和制冷。整个车载加热制冷杯托温度控制系统是非线性并且有时延的,故提出了一种基于模糊PID控制的温度控制系统。在对车载加热制冷杯托系统数学模型分析的基础上,建立了基于模糊PID控制的系统仿真模型。仿真结果表明,在加热和制冷工况下,模糊PID控制调节时间短,超调量小,有良好的鲁棒性,可较好地实现温度控制的需求。

制冷设备维修一体化教学模式实施的研究

在国家大力推行中职院校工学一体化教学的背景下,针对中职院校制冷类专业理论教学和实践教学不能很好地融合的现象,本文提出组建校内空调维修中心的工学一体化教学模式,即教师带队指导学生维修学校的空调,引导学生通过场景教学来解决学生身边的一些现实问题,从而实现学生对知识的掌握,提高学生学习的积极性和主动性,并以制冷班学生为研究对象,制定可行性方案,旨在探索职业院校制冷设备维修专业工学一体化教学的新模式。

截流制冷技术在石油化工低温分离过程中的应用

文章旨在探讨截流制冷技术在石油化工低温分离过程中的应用,通过分析截流膨胀制冷的基本原理及其在工艺设计中的实施方法,结合实验案例验证了该技术在提高分离效率和降低能耗方面的优势。结果表明,在优化条件下,轻烃回收率可达99.8%,再沸器热负荷显著降低,证明了截流制冷技术的有效性。

关于吸收式制冷提高地热资源利用率的分析

随着国家能源发展要求,我国提出了“3060碳达峰碳中和”的目标,可再生能源需求日益壮大,地热能作为可再生能源的一种,取之不尽用之不竭。地热能多用于供暖,在非供暖期间设备处于闲置状态。本文通过对吸收式制冷机组的分析阐述地热制冷原理,探索采用多系统耦合方式,探索能源站周边供能需求,在非供暖期间使用地热资源制冷,更加充分地提高地热资源综合利用率。

基于信息熵及专家群决策的大型制冷设备耗电量主动复合控制方法

针对大型制冷设备耗电量主动复合控制方法响应速度过慢的问题,设计了大型制冷设备耗电量主动复合控制方法。分析大型制冷设备在不同状态下的耗电量情况,构建大型制冷设备耗电量模型;定义耗电量输出数据的信息熵,确定控制系统的输出指标以及设备的变化参数;结合专家群决策与隶属函数,分析制冷设备耗电量控制的动态误差与控制精度之间的关系,设计复合控制算法;考虑控制方法稳态误差,设置控制规则,实现对大型制冷设备耗电量的主动复合控制。实验结果表明,所设计方法的响应时间为20 ms,响应速度更快,在实际应用中具有较好的应用效果和应用性能。

G-M低温制冷机的研究进展

为满足高温超导、低温物理等领域不断发展的需求,大冷量、轻量化、极低温G-M(Gifford-McMahon)制冷机正在不断进步。总结了蓄冷材料及优化回热器结构对G-M制冷机性能的提升,归纳了液氦、液氢及液氮温区G-M制冷机的最新进展,旨在为相关研究者开发优化G-M低温制冷机提供参考。